Zündkerzen

Zündkerzen http://www.kfztech.de/kfztechnik/motor/otto/zuendung/zuendkerzen.htm

1 von 6 14.01.2008 20:12

www.kfztech.de Zündkerzen

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Zündkerzen(Quellen: Bosch und NGK)

...entzünden das Kraftstoff-Luftgemisch mittels eines Hochspannungsfunkenüberschlags. Zur Entstehungdes Lichtbogens zwischen zwischen Masse- und Mittelelektrode sind Zündspannungen zwischen 8 und30 kV nötig. Der Lichtbogen hat lediglich 2 ms Zeit unterschiedlichste Gemischzusammensetzungensicher und vollständig zu verbrennen.

Aufbau einer Standard-Zündkerze (ohne Entstörwiderstand)

Zündkerzentypen

Standardtyp mit Stirn- oder Dachelektrode

früher gebräuchlichsterTyp, gute

Gemischzugänglichkeit,kleiner

Zündspannungsbedarf

15000 - 20000 km

2-Massen-Seitenelektrodemit vorgezogener

Funkenlage

guteGemischzugänglichkeit,

kleinerZündspannungsbedarf,

mit einer 1 Elektrode nicht mehr üblich

25000 – 40000 km

3-Massen-Seitenelektrode

wie 2-Massenelektrode

40000 – 60000 km

Platinelektrode mit vorgezogenerFunkenlage

hohe Beständigkeit gegenHeißgaskorrosion,

sehr gute Gemischzugänglichkeit, sehrkleiner Zündspannungsbedarf


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Vorgezogene Funkenlage Kompakttyp 12 mm Gewinde

12 mm Gewinde

Anschluss 16 mm

10 mm Gewinde

Anschluss 16 mm8 mm Gewinde

Rennkerze

Gleitfunkenkerze

Drehzahlen > 12000 1/min

Mittelelektrode 0,6 mm,

Iridiumspitze

Immer nur die richtigen Zündkerzen verwenden, da sonst schwere Motorschäden entstehen können.

Hier finden Sie alles!Los!

Zahlencode

Der Zahlencode ist für Laien häufig sehr verwirrend. Hier je ein Beispiel für die Erklärung von NGK- und BoschKerzen.

NGK Bosch (Beim Anklicken erscheint das Bild in einem neuen Fenster)

2 Beispiele für moderne Zündkerzentypen

NGK - Iridium

(Beim Anklicken erscheint das Bild in einem neuenFenster)

NGK - Iridiumkerzen

bieten höchste Zündsicherheit,weniger Emissionen und noch höhere Lebensdauer als Platinkerzen

Beispiel: DaimlerChrysler

Wechsel: 90.000 -110.000 km

Bosch - Super 4


3 von 6 14.01.2008 20:12

BOSCH Super 4

Die Super 4-Zündkerze von Bosch unterscheidetsich von herkömmlichen Zündkerzen durch viersymmetrisch angeordnete Masseelektroden, eineversilberte Mittelelektrode aus einerChrom-Nickel-Legierung mit eingeschlossenem Kupferkern und einen bereits für die gesamteNutzungsdauer eingestellten Elektrodenabstand.

(alle Angaben von Bosch)

Funkenstrecke

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

Gleichmäßiger Elektrodenverschleiß

Da die Wahrscheinlichkeit der Funkenausbreitung für alle Elektroden gleich ist, verteilt sich der Verschleiß derMasseelektroden gleichmäßig auf alle vier Elektroden. Der in der Glasschmelze realisierte ohmsche Widerstandverringert 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 Energieentzogen, als dies bei herkömmlichen Zündkerzen der Fall ist. Der Zündkerzenwirkungsgrad steigt, denn demLuft-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 wirddadurch geringer und der sichere Arbeitsbereich zu höheren Temperaturen erweitert. Durch die Gleitfunkenbildungerfolgt die Selbstreinigung auch bei niedrigen Temperaturen.Die Super 4-Zündkerze deckt damit mindestens zwei Wärmewertbereiche von herkömmlichen Zündkerzen ab. Damitkönnen mit relativ wenigen Zündkerzentypen viele Fahrzeuge (auch jene mit konventioneller Zündkerzentechnik) beider Wartung nachgerüstet werden.

Verbesserte Beschleunigung

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

Verhalten bei Kaltstarts

Wegen des verbesserten Niedertemperaturverhaltens und der Selbstreinigung sind bis zu dreimal mehr Kaltstartsmöglich (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 denAnteil an unverbranntem Kraftstoff und mindern dadurch die HC-Emissionen. Dadurch wird außerdem dieLebensdauer des Katalysators verlängert.


4 von 6 14.01.2008 20:12

Luftgleitfunkenkerze

Hauptproblem:

Leitende Rußablagerungen bewirken ein Abfließen der Zündspannung

Abhilfe:

Der Rußbelag auf dem Isolatorfuß bewirkt, dass der Funke wegen derhöheren Leitfähigkeit des Rußes zunächst über den Isolatorfuß oben gleitet.Der Luftspalt, der zu überwinden ist, ist kleiner. Der Gleitfunke reinigt dieIsolatorfußspitze und anschließend arbeitet die Kerze wieder wie einenormale Luftfunkenkerze.

(Beim Anklicken erscheint das Bild in einem neuen Fenster)

Wärmewert

Motoren unterscheiden sich sehr stark. Deshalb ist es nicht möglich gleiche Zündkerzen einzubauen.Neben der Elektrodenlage und -form ist der Wärmewert sehr wichtig.

Der Wärmewert beschreibt die Fähigkeit einer Zündkerze, Wärme au fzunehmen und wiederabzuführen. Er wird durch die Form des Isolatorfuße s vorgegeben.

Der Wärmewert ist deshalb so wichtig, da eine Zündkerze einerseits eine bestimmte Mindesttemperatur(Freibrenngrenze oder Selbstreinigungstemperatur = 450°C) erreichen muss, um ein "Verrußen" unddamit Zündungsaussetzer zu vermeiden, andererseits jedoch eine bestimmte Höchsttemperatur beiVolllast nicht überschritten werden darf, um Glühzündungen (Glühzündungsbereich = 850°C)auszuschließen.

Der Wärmewert einer Zündkerze wird durch eine herstellerspezifische Wärmewert-Kennzahl bestimmtund muss der spezifischen Motorcharakteristik angepasst sein.

Niedrige Kennzahlen (z.B. 2 bis 4) bedeuten "kalte" Zündkerzen , also eine geringeWärmeaufnahme bei heißen Motoren (z.B. Ferrari). -zu niedriger Wärmewert führt zuverschmutztem Isolatorfuß

Hohe Kennzahlen (z.B. 7 bis 10) bedeuten "heiße" Zündkerzen , d.h. eine hohe Wärmeaufnahmefür kalte Motoren (z.B. VW Käfer). - zu hoher Wärmewert führt zu Glühzündungen

Hinweis: Gilt z.B. für Bosch, nicht aber für NGK!

Temperaturverhalten von Zündkerzen, mit verschiedener WärmewertkennzahlZündkerze mit hoher

Wärmewertkennzahl ("heißeZündkerze"). Große

Isolatorfußfläche nimmt vielWärme auf. Wärmeableitung

gering.

Zündkerze mit mittlererWärmewertkennzahl.

Isolatorfußfläche geringer als bei"heißer Zündkerze". Weniger

Wärmeaufnahme.Wärmeableitung besser.

Zündkerze mit niedrigerWärmewertkennzahl ("kalte

Zündkerze"). KleineIsolatorfußfläche nimmt wenig

Wärme auf. Wärmeableitung sehrgut.


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Hinweis: Je nach Zündkerzen-Hersteller kann ein hoher Wärmewert auch mit einer niedrigen Kennzahl versehenwerden und umgekehrt (z.B. NGK)!

Ein Vergleich ist grundsätzlich nur durch Tabellen möglich!

Fehlerbilder (Zündkerzengesichter)


normales Zündkerzengesicht, hellgrau, grauweißoder rehbraun


Ablagerungen


verrußte Zündkerze, z.B. nach Kaltstarts,Kurzstreckenbetrieb, verschmutztem Luftfilter oderzu niedrigem Wärmewert, führt zu Zündaussetzernund schlechten Kaltstarts,


Überschlag an der Zündkerze


Korona

(Beim Anklicken erscheint das Bild in einem neuenFenster)

Verschmelzung mit Kolbenschaden durchthermische Überhitzung infolge vonGlühzündungen, defekte Ventile, falscheKraftstoffqualität, mangelnde Kühlung oderSchmierung, falscher Wärmewert,...

Einbau von Zündkerzen

allgemein (wenn kein Drehmomentschlüssel zur Hand ist):

Zündkerze von Hand einschrauben bis die Kerze anliegtneue Flachdichtsitz-Kerze nach der ersten Drehhemmung 90° weiterdrehen, gebrauchte nur 30°neue und gebrauchte Kegeldichtsitzkerzen nach der ersten Drehhemmung 15° weiterdrehen

Anweisung von NGK:


Anzugsmomente Flachdichtsitz: 14 mm: 25-30 Nm 12 mm: 15-20 Nm 10 mm: 10-12 Nm

Welche Zündkerze in welches Auto?

Von BOSCH zum Download der Produktfinder:

Format: (rechte Maustaste speichern, linke Maustaste öffnen)

NGK hat jetzt auch einen E-Learningbereich zu Zündkerzen und Lambdasonden.

Quellen: NGK und Bosch

Weitere Informationen zur Zündkerze finden in einem der Gelben Reihe von BOSCH:


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Lesen Sie auch: Übersicht Zündanlagen | Zündzeitpunkt am Beispiel der VEZ |

Wiesinger

06.12.2007

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