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Wissenswertes über Zündkerzen - 1

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Zündkerzen entzünden das Kraftstoff-Luftgemisch mittels eines Hochspannungsfunkenüberschlags. Zur Entstehung des Lichtbogens zwischen zwischen Masse- und Mittelelektrode sind Zündspannungen zwischen 8 und 30 kV nötig. Der Lichtbogen hat lediglich 2 ms Zeit unterschiedlichste Gemischzusammensetzungen sicher und vollständig zu verbrennen.  
zum Großbild: Aufbau einer Standard-Zündkerze (ohne Entstörwiderstand)

Zündkerzentypen

Zündkerze NGK Zündkerze NGK 2 Masseelektroden Zündkerze NGK 3 Masseelektroden Zündkerze mit Platinelektrode

Standardtyp mit Stirn- oder Dachelektrode

früher gebräuchlichster Typ, gute Gemischzugänglichkeit, kleiner Zündspannungsbedarf

15000 - 20000 km

2-Massen-Seitenelektrode mit vorgezogener Funkenlage

gute Gemischzugänglichkeit, kleiner Zündspannungsbedarf, mit einer 1 Elektrode nicht mehr üblich

25000 – 40000 km

3-Massen-Seitenelektrode

wie 2-Massenelektrode

 

40000 – 60000 km

Platinelektrode mit vorgezogener Funkenlage

hohe Beständigkeit gegen Heißgaskorrosion,

sehr gute Gemischzugänglichkeit, sehr kleiner Zündspannungsbedarf

Zündkerze mit vorgezogener Funkenlage Kompaktzündkerze Zündkerze 12 mm Zündkerze 12 mm / 16 mm
Vorgezogene Funkenlage Kompakttyp 12 mm Gewinde

12 mm Gewinde

Anschluss 16 mm

Zündkerze 10 mm Zündkerze 8 mm Rennzündkerze Zündkerze mit Mittelelktrode

10 mm Gewinde

Anschluss 16 mm

8 mm Gewinde Rennkerze

Gleitfunkenkerze

Drehzahlen > 12000 1/min

Mittelelektrode mit 0,6 mm breiter  Iridiumspitze
Hinweis: Immer nur die richtigen Zündkerzen verwenden, da sonst schwere Motorschäden entstehen können!

Zahlencode

Der Zahlencode auf Zündkerzen ist für Laien häufig sehr verwirrend. Hier je ein Beispiel für die Erklärung von NGK- und Bosch Kerzen.

NGK Zahlencode
NGK Zahlencode
Bosch Zündkerzen Typen
Bosch Zündkerzen

Hilfreich bei der Suche nach den richtigen Zündkerzen kann auch der Zündkerzenkonverter oder der Beru Zündkerzenfinder sein. 

2 Beispiele für moderne Zündkerzentypen

 
NGK - Iridiumkerzen
  • bieten höchste Zündsicherheit,
  • weniger Emissionen und
  • noch höhere Lebensdauer als Platinkerzen

Beispiel: DaimlerChrysler - Wechsel: 90.000 -110.000 k

Iridum Kerze Flammenbild

Flammenbild Vergleich:

Iridium Kerze mit großer Zündflamme
Standard Kerze mit kleiner Zündflamme 

Iridium Zündkerze
NGK Iridium Zündkerze
Bosch Super 4 Zündkerze BOSCH Super 4

Die Super 4-Zündkerze von Bosch unterscheidet sich von herkömmlichen Zündkerzen durch vier symmetrisch angeordnete Masseelektroden, eine versilberte Mittelelektrode aus einer Chrom-Nickel-Legierung mit eingeschlossenem Kupferkern und einen bereits für die gesamte Nutzungsdauer eingestellten Elektrodenabstand.

(alle Angaben von Bosch)

Der Funke entzündet das Luft-Kraftstoff-Gemisch bei Zündkerzen mit vier Masseelektroden prinzipiell genauso wie bei jenen mit zwei Masseelektroden, d.h. entweder als Luft- oder als Luftgleitfunke. Bei den vier Masseelektroden der Super-4-Zündkerze ergeben sich dadurch acht mögliche Funkenstrecken (s.a. Gleitfunkenkerze). Welche dieser Funkenstrecken gewählt wird, ist normalerweise rein zufällig. Die Funken verteilen sich gleichmäßig um den Isolatorfuß. Ist der Isolatorfuß aber an einer Stelle verunreinigt (z.B. mit Ruß), so gleitet der Funke bevorzugt über diese Verunreinigung und springt von dort zur nächstliegenden Masseelektrode. In diesem Fall brennt der Funke gleichzeitig die Verunreinigung ab. Bosch Zündkerze

Gleichmäßiger Elektrodenverschleiß

Da die Wahrscheinlichkeit der Funkenausbreitung für alle Elektroden gleich ist, verteilt sich der Verschleiß der Masseelektroden gleichmäßig auf alle vier Elektroden. Der in der Glasschmelze realisierte ohmsche Widerstand verringert den Abbrand und trägt damit zu einer Verminderung des Elektrodenverschleißes bei.  Zündkerzenwirkungsgrad

Durch die dünn ausgestalteten Masseelektroden der Super 4-Zündkerze wird dem Zündfunken weniger Energie entzogen, als dies bei herkömmlichen Zündkerzen der Fall ist. Der Zündkerzenwirkungsgrad steigt, denn dem Luft-Kraftstoff-Gemisch steht für jede Zündung eine bis zu 40% höhere Zündenergie zu Verfügung.

Wärmebereich

Die versilberte Mittelelektrode leitet die Wärme gut ab. Die Gefahr von Glühzündungen wegen Überhitzung wird dadurch geringer und der sichere Arbeitsbereich zu höheren Temperaturen erweitert. Durch die Gleitfunkenbildung erfolgt die Selbstreinigung auch bei niedrigen Temperaturen.
Die Super 4-Zündkerze deckt damit mindestens zwei Wärmewertbereiche von herkömmlichen Zündkerzen ab. Damit können mit relativ wenigen Zündkerzentypen viele Fahrzeuge (auch jene mit konventioneller Zündkerzentechnik) bei der Wartung nachgerüstet werden.  Verbesserte Beschleunigung

Eine Gemischablagerung tritt im Fahrbetrieb vor allem bei starkem Beschleunigen auf. Die Super 4-Zündkerze von Bosch mit erhöhter Entflammungswahrscheinlichkeit verhindert mögliche Zündaussetzer und gewährleistet damit eine kontinuierliche Beschleunigung. Im Versuch ergab eine Beschleunigung von 30 auf 120 km/h im dritten bzw. im vierten Gang jeweils einen um 0,4 s verbesserten Wert. Die Beschleunigungsstrecke verkürzt sich damit um fünf Meter; die Sicherheit für Fahrer und Insassen beim Überholen wächst. 

Verhalten bei Kaltstarts

Wegen des verbesserten Niedertemperaturverhaltens und der Selbstreinigung sind bis zu dreimal mehr Kaltstarts möglich (Starten ohne den Motor warm zu fahren) als mit herkömmlichen Zündkerzen.  Umwelt- und Katalysatorschutz Das verbesserte Kaltstartverhalten und die größere Entflammungssicherheit auch in der Warmlaufphase senken den Anteil an unverbranntem Kraftstoff und mindern dadurch die HC-Emissionen. Dadurch wird außerdem die Lebensdauer des Katalysators verlängert.  Entflammungswahrscheinlichkeit Mit zunehmender Luftzahl (mageres Gemisch, l > 1) sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass das Gemisch sicher entflammt werden kann). In Laborerprobungen wurde mit der Super 4-Zündkerze bis l = 1,55 eine sichere Entflammung des Gemischs gewährleistet, während bei Standard-Zündkerzen in diesem Bereich bereits mehr als die Hälfte aller Zündungen das Gemisch nicht mehr entflammt.  
 
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Autor:  Johannes Wiesinger

bearbeitet: 20.02.2015

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