Was sind Zündkerzen?

Zuendkerzen

Zündkerzen werden von außerhalb des Zylinders in dessen Brennraum eingesetzt. Die Zündkerzen weisen meist die folgenden Komponenten auf: Eine Masse-elektrode, die mit der Masse über ein Gewinde verbunden wird, eine Mittelelektrode, die meistens einen Kupferkern hat, sowie einem Dichtring, dem Isolator und Kriechstrombarrieren. Ein Anschlusskontakt ist ebenso an der Zündkerze vorhanden. Die Zündkerze muss das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brennraum des Zylinders entzünden, und zwar zu verschiedenen Bedingungen im Motorraum. So ist für einen kalten Motor ein sogenanntes “fettes Gemisch” nötig, bei dem mehr Kraftstoff eingespritzt wird. Wenn das Auto häufig nur kurz bewegt wird, lagern sich Gemisch-reste auch stärker an der Zündkerze ab. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass die Zündkerze möglichst schnell auf 400 Grad erhitzt, damit solche Ablagerungen durch die Verbrennung entfernt werden können. Bei mehr als 900 Grad kann es wiederum zu sogenannten Glühzündungen kommen, die auch vermieden werden sollten. Die Ansprüche an die Zündkerze sind also hoch, wobei noch eine lange Betriebsdauer von bis zu 100.000 Kilometern angestrebt wird. Deshalb nutzt bzw. entwickelt die Industrie oft neue Materialien und ändert die Ausführung der Elektroden.

Eine gewöhnliche Standard-Zündkerze besitzt eine Masseelektrode, die sogenannte Stirn- bzw. Dachelektrode. Zündkerzen, die über mehr als eine Masseelektrode verfügen, also mit zwei, drei oder gar vier Elektroden, haben den wesentlichen Vorteil, dass sich der Funke den besten Weg bahnt. Das kann heißen, dass zum Beispiel Ablagerungen an einer Elektrode die Aufnahme des Funkens verhindern, aber eine weitere Masseelektrode zur Verfügung steht, die ihn doch aufnimmt. Auf diese Weise ist die Zündung auch langfristig gesichert. Das Standardmaterial war meist eine Legierung aus Eisen, Nickel und Chrom. Mittlerweile gibt es auch Legierungen mit Iridium, Silber und Platin, die die Leistung von Zündkerzen verbessern.

Die Zündspule

Die Zündspule, bzw. ein Zündverteiler versorgen die Zündkerze mit Hochspannung. Die Zündkabel sind für diese Aufgabe, die Weiterleitung der Spannung, besonders ausgerüstet. Sie müssen wegen der bis zu 36.000 Volt eine viel stärkere Isolierung aufweisen, als normale Kabel, ohne aber Spannung auf dem Weg zu den Zündkerzen zu verlieren. Die Steuerung des Motors regelt die Spannungsübertragung mit Impulsen. Das kann den Radioempfang oder andere elektrische Geräte, wie zum Beispiel die Motorsteuerung selbst, beeinträchtigen. Die Unterdrückung der möglichen Störung wird aber meist bereits durch die Zündkabel geleistet.

Zündleitungen mit Widerstand

Damit die Kabel keine Störungen verursachen, brauchen Sie einen Widerstand. In Bezug auf die Hochspannung für die Zündung ist der Widerstand aber so niedrig, dass die Zündung keine verringerte Leistung erfährt. Bei benzingetriebenen Motoren (Otto-Motoren) nutzt man meist Zündkabel aus Kupfer, da sie wenig Widerstand aufweisen. Diese Kabel tragen aber aus sich selbst heraus noch nicht zu einer Entstörung bei. Aus diesem Grund liegt der Widerstand im Stecker der Kabel. Zündkabel aus Kupfer kommen für den Fall zum Einsatz, dass der Weg zu den Zündkerzen verschieden lang ist. Diese Kabelart hat einen Kupferkern, der verzinnt ist, um Korrosion vorzubeugen. Die Kabel sind mit Silikonkautschuk ummantelt, die eine Temperaturresistenz von 200 Grad aufweisen. Darüber hinaus müssen die Zündkabel auch vor Öl und Benzin geschützt werden.

Zündleitungen mit Widerstand wiederum haben von sich aus entstörende Eigenschaften, da sie aus elektromagnetischem Carbon und Silikon bestehen. Sie werden meist in Fahrzeugen eingesetzt, bei denen die Zündkabel gleich lang sein müssen. Dies kommt daher, weil mit zunehmender Länge des Kabels auch der Widerstand im Kabel höher wird. Ein zusätzlicher Widerstand zum Entstören, wie bei Kupferkabeln, wird nicht benötigt.

Was sind Zündleitungen mit Blindwiderstand?

Diese Zündleitungen zeichnen sich dadurch aus, dass eine Induktionsspannung in ihnen hergestellt wird. Ein Edelstahlgeflecht umgibt eine magnetische und leitende Silikonschicht. Dies erzeugt ein pulsierendes Magnetfeld. Die Induktionsspannung im Zündkabel wird mithilfe von Speicherung und Abgabe von Energie aus der Zündspule aufgehoben. Der Widerstand in diesen Zündleitungen hängt auch von der aktuellen Drehzahl des Motors ab.

Wie untersucht man Zündkabel-Defekte?

An den Zündkabeln sollte wegen der in den Anlagen verwandten Hochspannung nicht bei eingeschaltetem Motor oder eingeschalteter Zündung gearbeitet werden, da dies lebensgefährlich sein kann. In bestimmten zeitlichen Intervallen sollten die Zündkabel auf defekte Stellen untersucht werden, die in der Ummantelung auftreten können. Eine Ummantelung mit einer Beschädigung kann nämlich Massekurzschlüsse auslösen. Und natürlich ist eine ordnungsgemäße Verlegung der Kabel unabdingbar, da es sonst dazu kommen kann, dass die Isolierung durch heiße Teile im Motorraum Schaden nimmt, wie beispielsweise den Auspuffkrümmer. Ebenso schlecht ist die Situation für die Zündkabel im Kühlventilator. Bekannterweise machen sich auch Marder an den Zündkabeln zu schaffen, da sie gern in das Isoliermaterial beißen.

Das Benzin-Luftgemisch muss entzündet werden, wozu eine hohe Spannung nötig ist. In der im Fahrzeug vorhandenen Batterie werden nur 12 Volt bereitgestellt, weshalb die Spannung über die Zündspule umgewandelt werden muss.