Zündkerze: Unterschied zwischen den Versionen
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| − | + | 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. | |
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| + | [[Bild:Zuendkerze_ngk.jpg|left]]Funkenstrecke Standardtyp mit Stirn- oder Dachelektrode | ||
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| + | [[Bild:zuendkerze_ngk2.jpg|left]]2-Massen-Seitenelektrode mit vorgezogener Funkenlage | ||
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| + | gute Gemischzugänglichkeit, kleiner Zündspannungsbedarf, mit einer 1 Elektrode nicht mehr üblich | ||
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| + | sehr gute Gemischzugänglichkeit, sehr kleiner Zündspannungsbedarf | ||
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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. | 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. | ||
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Gleichmäßiger Elektrodenverschleiß | Gleichmäßiger Elektrodenverschleiß | ||
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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. | 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. | ||
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Zündkerzenwirkungsgrad | Zündkerzenwirkungsgrad | ||
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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. | 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. | ||
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Wärmebereich | Wärmebereich | ||
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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 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. | 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. | ||
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Verbesserte Beschleunigung | Verbesserte Beschleunigung | ||
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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. | 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. | ||
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Verhalten bei Kaltstarts | 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. | + | |
| + | 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 | 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. | 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 | Entflammungswahrscheinlichkeit | ||
| − | Mit zunehmender Luftzahl (mageres Gemisch, | + | |
| + | 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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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.
früher gebräuchlichster Typ, gute Gemischzugänglichkeit, kleiner Zündspannungsbedarf 15000 - 20000 km
gute Gemischzugänglichkeit, kleiner Zündspannungsbedarf, mit einer 1 Elektrode nicht mehr üblich
25000 – 40000 km
wie 2-Massenelektrode
40000 – 60000 km
hohe Beständigkeit gegen Heißgaskorrosion,
sehr gute Gemischzugänglichkeit, sehr kleiner Zündspannungsbedarf
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.
