Zündkerze: Unterschied zwischen den Versionen

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−	Das Zündkerzenbild	+	Zündkerzen entzünden das Kraftstoff-Luft-Gemisch 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.
−	Wenn eine Zündkerze mehrere Betriebsstunden in einem Motor eingesetzt wird, so kann man an ihr durch das so genannte Kerzenbild (das Aussehen der im Brennraum befindlichen Zündkerzenteile) feststellen, ob der Motor korrekt arbeitet. Dies ist auch heute noch uneingeschränkt möglich, wenngleich die Werkstätten heute lieber verschiedene Messgeräte einsetzen, um Fehler an Motoren festzustellen.
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−	|Zündkerzenbild Mögliche Ursachen und Folgen Mögliche Abhilfe ||Zündkerzenbild Mögliche Ursachen und Folgen Mögliche Abhilfe |-
−	|[[Bild: Zuendkerze_rehbraun.jpg|thumb|]]||Der Motor arbeitet einwandfrei, die Gemischzusammensetzung ist korrekt, der Wärmewert der Zündkerze passt. Keine Maßnahmen sind erforderlich.|}
−	Zündkerzenbild Mögliche Ursachen und Folgen Mögliche Abhilfe	+	[[Bild:Zuendkerze_ngk.jpg|left]]Funkenstrecke Standardtyp mit Stirn- oder Dachelektrode
−	Der Motor arbeitet einwandfrei, die Gemischzusammensetzung ist korrekt, der Wärmewert der Zündkerze passt. Keine Maßnahmen sind erforderlich.	+	früher gebräuchlichster Typ, gute Gemischzugänglichkeit, kleiner Zündspannungsbedarf
		+	15000 - 20000 km
−	Die Zündkerze im Foto links sollte allerdings bald gewechselt werden. Man erkennt den Verschleiß an den abgerundeten Kanten der Mittelelektrode	+	[[Bild:zuendkerze_ngk2.jpg|left]]2-Massen-Seitenelektrode mit vorgezogener Funkenlage
		+
		+	gute Gemischzugänglichkeit, kleiner Zündspannungsbedarf, mit einer 1 Elektrode nicht mehr üblich
		+
		+	25000 – 40000 km
		+
		+	[[Bild:zuendkerze_ngk3.jpg|left]]3-Massen-Seitenelektrode
		+
		+	wie 2-Massenelektrode
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		+
		+	40000 – 60000 km
		+
		+	[[Bild:platinelektrode.jpg|left]]Platinelektrode mit vorgezogener Funkenlage
		+	hohe Beständigkeit gegen Heißgaskorrosion,
		+
		+	sehr gute Gemischzugänglichkeit, sehr kleiner Zündspannungsbedarf
		+
		+
		+	[[Bild:zuendkerze_vorgezogene_funkenlage.jpg|left]]Vorgezogene Funkenlage
		+
		+	Kompakttyp
−	Zündkerze abgebrannt:	+	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.
−	Aggresive Krafstoff- und Ölzusätze, Verbrennungsrückstände im Brennraum ,mangelhafte Kraftstoffqualität, defekte Ventile oder Zündverteiler. Leistungsverlust gefolgt vom Totalausfall des Motors. Mögliche Verursacher überprüfen, anderer Kraftstoff.	+
−	Mittelelektrode abgebrannt:	+	Gleichmäßiger Elektrodenverschleiß
−	Ursache: thermische Überlastung durch Glühzündung, Wärmewert der Kerze zu niedrig, Rückstände im Verbrennungsraum, zu früher Zündzeitpunkt, defekte Ventile oder Zündverteiler, schlechte Kraftstoffqualität. Kerze austauschen, ZZP prüfen, evtl. Kraftstoff wechseln.	+
−	Zündkerze glasiert:	+	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.
−	Zusätze in Öl und Benzin bilden ascheartige Ablagerungen. Die Ablagerungen bewirken bei höherer Last Zündaussetzer. Motor einstellen, Markenzündkerzen verwenden.	+
−	Zündkerze mechanisch beschädigt:	+	Zündkerzenwirkungsgrad
−	Bei Motorschäden können sich Metallspäne auf der Zündkerze ablagern oder sie zerstören. Die Zündkerze sollte ausgetauscht werden. Bei wiederholter Beschädigung liegt ein mechanischer Defekt am Motor vor.	+
−	Zündkerze verkohlt:	+	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.
−	Wärmewert der Zündkerze könnte zu hoch sein, Treibstoffgemisch ist zu fett, vorwiegender Einsatz auf Kurzstrecken oder Luftfilter verschmutzt. Bei passendem Wärmewert der Zündkerze die Gemischzusammensetzung einstellen (Vergaser oder Einspritzung justieren).	+
−	Zündkerze verkrustet:	+	Wärmebereich
−	Bestandteile des Öls können Rückstände bilden, die sich auf der Zündkerze ablagern. Eventuell Ölsorte wechseln oder Motoreinstellung überprüfen. Bei 4-Takt Motoren: Ölüberfüllung und/oder hoher Ölverbrauch durch verschlissene Motorkomponenten, fehlerhafter Motorentlüftung. Kolbenringe, Ventilschaftdichtungen, Motorentlüftung überprüfen. Kerze ist zu erneuern, da diese Ablagerungen nicht vollständig zu entfernen sind.	+
−	Zündkerze verschlissen:	+	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.
−	Aggresive Krafstoff- und Ölzusätze, ungünstige Strömungseinflüsse im Brennraum, Ablagerungen sowie mangelhafte Kraftstoffqualität. Die Folgen sind Zündaussetzer, besonders beim Beschleunigen, und schlechtes Startverhalten. Verursacher überprüfen, Kraftstoffsorte wechseln.	+	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.
−	Zündkerze verölt:	+
−	Zu viel Öl im Verbrennungsraum, Kolbenringe undicht, Ölstand zu hoch, Zündkerze undicht (lose, defekt)	+	Verbesserte Beschleunigung
−	Bei Zweitaktmotoren: Zu viel Öl im Kraftstoff durch falsches Öl/Kraftstoff Mischverhältnis Zündkerzen anziehen, Motor überholen	+
−	Bei Zweitaktmotoren: Öl/Kraftstoff Mischverhältnis überprüfen oder bei Getrenntschmierung Einstellung der Ölpumpe überprüfen	+	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.
−	Zündkerze angeschmolzen oder weiß:	+
−	Thermische Überlastung durch Glühzündung oder zu heiße Verbrennung, Wärmewert könnte zu hoch sein oder das Treibstoffgemisch zu mager, Motor neigt zum Klopfen Bei passendem Wärmewert der Zündkerze die Gemischzusammensetzung einstellen (Vergaser oder Einspritzung justieren). Eventuell Oktanzahl des Kraftstoffs überprüfen.	+	Verhalten bei Kaltstarts
−	Zündkerze überbrückt:	+
−	Bei verbleiten Kraftstoffen kann die Zündkerze durch Bleiablagerungen überbrückt sein. Mit einer weichen Drahtbürste (Alu, Kunststoff) von eventuellen Resten befreien. (Keinesfalls Messing verwenden! Reste dieses Materials verursachen Kriechströme)	+	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.
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		+	Umwelt- und Katalysatorschutz
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		+	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.
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		+	Entflammungswahrscheinlichkeit
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		+	Mit zunehmender [[Luftzahl]] (mageres Gemisch, λ > 1) sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass das Gemisch sicher entflammt werden kann). In Laborerprobungen wurde mit der Super 4-Zündkerze bis λ = 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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		+	[[Bild:Zuendkerze rehbraun.jpg|left]]
		+	[[Bild:Zuendkerze abgebrannt.jpg|left]]

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Aktuelle Version vom 25. August 2015, 13:25 Uhr

Zündkerzen entzünden das Kraftstoff-Luft-Gemisch 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.

Funkenstrecke 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

Vorgezogene Funkenlage

Kompakttyp

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.

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, λ > 1) sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass das Gemisch sicher entflammt werden kann). In Laborerprobungen wurde mit der Super 4-Zündkerze bis λ = 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.