Zündkerzen - wofür sind sie da und wie funktionieren sie?
 

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Zündkerzen

Ohne Zündkerze kann kein Benzin-Verbrennungsmotor gestartet werden. In unserem Test werden wir das Gerät dieses Teils betrachten, wie es funktioniert und was bei der Auswahl eines neuen Ersatzkits zu beachten ist.

Was sind Zündkerzen?

Eine Kerze ist ein kleines Element eines Autozündsystems. Es ist über dem Motorzylinder montiert. Ein Ende wird in den Motor selbst eingeschraubt, ein Hochspannungskabel wird auf das andere gelegt (oder bei vielen Motormodifikationen eine separate Zündspule).

Zündkerzen - wofür sind sie da und wie funktionieren sie?

Obwohl diese Teile direkt an der Bewegung der Kolbengruppe beteiligt sind, kann nicht gesagt werden, dass dies das wichtigste Element im Motor ist. Der Motor kann ohne andere Komponenten wie Benzinpumpe, Vergaser, Zündspule usw. nicht gestartet werden. Die Zündkerze ist vielmehr eine weitere Verbindung im Mechanismus, die zum stabilen Betrieb des Aggregats beiträgt.

 

Wofür sind Kerzen in einem Auto?

Sie erzeugen einen Funken, um Benzin im Brennraum des Motors zu entzünden. Ein bisschen Geschichte.

Die ersten ICEs waren mit Röhren mit offener Flamme ausgestattet. 1902 lud Robert Bosch Karl Benz ein, seine Entwicklung in seine Motoren einzubauen. Das Teil hatte fast das gleiche Design und arbeitete nach dem gleichen Prinzip wie moderne Gegenstücke. Im Laufe der Geschichte wurden geringfügige Änderungen vorgenommen, die sich auf Materialien für den Leiter und das Dielektrikum bezogen.

Zündkerzengerät

Auf den ersten Blick scheint die Zündkerze (SZ) ein einfaches Design zu haben, aber tatsächlich ist ihr Design viel komplizierter. Dieses Element des Motorzündsystems besteht aus den folgenden Elementen.

 
Zündkerzen - wofür sind sie da und wie funktionieren sie?
  • Kontaktspitze (1). Der obere Teil der SZ, auf den ein Hochspannungskabel gelegt wird, kommt von der Zündspule oder Einzelperson. Meistens wird dieses Element mit einer Verdickung am Ende zur Befestigung nach dem Verriegelungsprinzip hergestellt. Es gibt Kerzen mit Faden an der Spitze.
  • Isolator mit Außenrippen (2, 4). Die Rippen am Isolator bilden eine Strombarriere, die ein Durchbrechen der Stange zur Oberfläche des Teils verhindert. Es besteht aus Keramik mit Aluminiumoxid. Dieses Gerät muss Temperatursprüngen von bis zu 2 Grad (die bei der Verbrennung von Benzin entstehen) standhalten und gleichzeitig die dielektrischen Eigenschaften beibehalten.
  • Fall (5, 13). Dies ist das Metallteil, an dem die Rippen zur Befestigung mit einem Schraubenschlüssel ausgeführt sind. Am unteren Teil des Körpers wird ein Gewinde abgeschnitten, mit dessen Hilfe die Kerze in die Zündkerze des Motors eingeschraubt wird. Das Gehäusematerial ist hochlegierter Stahl, dessen Oberfläche mit Chrom beschichtet ist, um den Oxidationsprozess zu verhindern.
  • Kontaktstange (3). Das zentrale Element, durch das die elektrische Entladung fließt. Es besteht aus Stahl.
  • Widerstand (6). Glasversiegelungen sind mit modernsten SZ ausgestattet. Es unterdrückt Funkstörungen durch die Stromversorgung. Es dient auch als Dichtung für den Kontaktstab und die Elektrode.
  • Dichtscheibe (7). Dieser Teil kann die Form eines Kegels oder einer normalen Unterlegscheibe haben. Im ersten Fall ist dies ein Element, im zweiten Fall wird eine zusätzliche Dichtung verwendet.
  • Kühlkörper (8). Bietet eine schnelle Abkühlung von SZ und erweitert den Heizbereich. Die Menge der auf den Elektroden gebildeten Kohlenstoffablagerungen und die Haltbarkeit der Kerze selbst hängen von diesem Element ab.
  • Zentralelektrode (9). Dieses Teil bestand ursprünglich aus Stahl. Heute wird Bimetallmaterial mit einem leitenden Kern verwendet, der mit einer wärmefreisetzenden Zusammensetzung beschichtet ist.
  • Wärmekegel des Isolators (10). Dient zur Kühlung der Zentralelektrode. Die Höhe dieses Kegels beeinflusst die Glühzahl der Kerze (kalt oder warm).
  • Arbeitskammer (11). Der Raum zwischen dem Gehäuse und dem Kegel des Isolators. Es erleichtert das Verbrennen von Benzin. In den "Fackel" -Kerzen wird diese Kamera erweitert.
  • Seitenelektrode (12). Eine Entladung tritt zwischen ihm und dem Kern auf. Dieser Vorgang ähnelt einer Lichtbogenentladung zur Masse. Es gibt SZ mit mehreren Seitenelektroden.
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Das Foto zeigt auch den Wert von h. Dies ist eine Funkenstrecke. Bei einem Mindestabstand zwischen den Elektroden tritt leichter eine Funkenbildung auf. Die Zündkerze muss jedoch das Luft-Kraftstoff-Gemisch zünden. Und dies erfordert einen "fetten" Funken (mindestens einen Millimeter lang) und dementsprechend einen größeren Spalt zwischen den Elektroden.

Weitere Informationen zu Lücken finden Sie im folgenden Video:

Iridiumkerzen - lohnt es sich zu setzen oder nicht?

Um die Batterielebensdauer zu verlängern, verwenden einige Hersteller innovative Technologien, um SZ zu erstellen. Es besteht darin, die Zentralelektrode dünner zu machen (weniger Energie wird benötigt, um die vergrößerte Funkenstrecke zu überwinden), aber gleichzeitig, damit sie nicht ausbrennt. Hierzu wird eine Legierung aus inerten Metallen (wie Gold, Silber, Iridium, Palladium, Platin) verwendet. Ein Beispiel für eine solche Kerze ist auf dem Foto dargestellt.

Zündkerzen - wofür sind sie da und wie funktionieren sie?

Wie funktioniert eine Zündkerze?

Alle Mechanismen des Zünd- und Kraftstoffversorgungssystems müssen synchron arbeiten. Nur so gibt die Kerze zum richtigen Zeitpunkt einen Funken und entzündet das Luft-Kraftstoff-Gemisch.

Von der Batterie werden 12 Volt an die Zündspule geliefert. Dort steigt die Spannung auf 25-30 Tausend V. Dann wird der Strom über Zündspannungskabel dem Zündfunken zugeführt.

Zündkerzen - wofür sind sie da und wie funktionieren sie?

In diesem Moment erreichte der Kolben im Zylinder seinen "toten" Punkt (obere Position) und drückte das Kraftstoffgemisch in den Brennraum. Hier bildet sich zwischen den Elektroden der Kerze ein Funke, im Zylinder tritt eine Explosion auf, die den Kolben in die entgegengesetzte Richtung drückt.

 

Eine an den Kolbenkurbeln angebrachte Pleuelstange Kurbelwelleauf dem DPKV (Kurbelwellen-Positionssensor) installiert ist. Wenn die Markierungen der Kurbelwellenstange mit den entsprechenden Kerben des Sensors übereinstimmen, signalisiert das zweite Signal an die Steuereinheit die Notwendigkeit eines neuen Impulses. Die Spule erzeugt wieder die gewünschte Spannung und führt sie über die Drähte zur Kerze.

Zündkerzen - wofür sind sie da und wie funktionieren sie?

Die Impulse werden abwechselnd einzelnen Zylindern zugeführt. Diese Reihenfolge hängt von der Modifikation des Motors ab. Beispielsweise zündet in einem Motor zuerst die Kerze des ersten Zylinders, dann die zweite, dann die vierte und schließlich die dritte. Der andere Motor arbeitet in der Reihenfolge 1-3-4-2. Im Sechszylindermodell kann die Taktreihenfolge 1-5-3-6-2-4 und im Achtzylindermodell 1-5-4-8-6-3-7-2 sein.

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Zündkerzen - wofür sind sie da und wie funktionieren sie?

Diese zeitliche Verteilung ist für eine maximale gleichmäßige Kurbelwellendrehung erforderlich. Dies gewährleistet die Lagerhaltbarkeit und Motorleistung.

Die meisten modernen Motoren sind mit mehreren Spulen (eine für jede Kerze) ausgestattet, die von einer elektronischen Steuereinheit gesteuert werden. Das Prinzip bleibt jedoch unverändert - DPKV sendet ein Signal an den Computer, die Steuereinheit - an die Spule, die Spule entlädt die Kerze.

Arten von Zündkerzen

Die Hauptparameter, durch die sich alle SZ unterscheiden:

  1. Anzahl der Elektroden;
  2. Material der Zentralelektrode;
  3. Wärmezahl;
  4. Gehäusegröße.

Erstens sind Kerzen Einzelelektroden (klassisch mit einer Elektrode "pro Masse") und Mehrfachelektroden (es können zwei, drei oder vier Seitenelemente vorhanden sein). Die zweite Option hat eine längere Ressource, da ein Funke stabil zwischen einem dieser Elemente und dem Kern auftritt. Einige haben Angst, eine solche Modifikation zu erhalten, und denken, dass in diesem Fall der Funke auf alle Elemente verteilt und daher subtil sein wird. Tatsächlich folgt der Strom immer dem Weg des geringsten Widerstands. Daher ist der Lichtbogen eins und seine Dicke hängt nicht von der Anzahl der Elektroden ab. Das Vorhandensein mehrerer Elemente erhöht vielmehr die Zuverlässigkeit der Funkenbildung, wenn einer der Kontakte verbrannt wird.

Zündkerzen - wofür sind sie da und wie funktionieren sie?

Zweitens beeinflusst, wie bereits erwähnt, die Dicke der Zentralelektrode die Qualität des Funkens. Dünnes Metall brennt jedoch bei starker Erwärmung schnell aus. Um dieses Problem zu beseitigen, haben die Hersteller einen neuen Kerzentyp mit einem Kern aus Platin oder Iridium entwickelt. Seine Dicke beträgt etwa 0,5 Millimeter. Der Funke in solchen Kerzen ist so stark, dass sich in ihnen praktisch kein Ruß bildet.

Zündkerzen - wofür sind sie da und wie funktionieren sie?

Drittens funktioniert die Zündkerze nur bei einer bestimmten Erwärmung der Elektroden ordnungsgemäß (der optimale Temperaturbereich liegt zwischen 400 und 900 Grad). Wenn sie zu kalt sind, bildet sich Ruß auf ihrer Oberfläche. Eine zu hohe Temperatur führt zu Rissen im Isolator und im schlimmsten Fall zur Zündung (wenn sich das Kraftstoffgemisch aufgrund der Temperatur der Elektrode entzündet und dann ein Funke auftritt). Und im ersten und zweiten Fall wirkt sich dies nachteilig auf den gesamten Motor aus.

Zündkerzen - wofür sind sie da und wie funktionieren sie?

Je höher die Rate der Glühzahl ist, desto weniger SZ erwärmt sich. Solche Modifikationen werden als "kalte" Kerzen und mit einer geringeren Rate als "heiß" bezeichnet. Bei herkömmlichen Motoren sind Modelle mit einer Durchschnittsanzeige installiert. Industrieanlagen laufen oft mit niedrigeren Geschwindigkeiten, daher sind sie mit "heißen" Kerzen ausgestattet, die nicht so schnell abkühlen. Die Motoren von Sportwagen arbeiten häufig mit hoher Geschwindigkeit, so dass die Gefahr einer Überhitzung der Elektroden besteht. In diesem Fall werden "kalte" Modifikationen installiert.

Viertens unterscheiden sich alle NWs in der Größe der Flächen für den Schlüssel (16, 19, 22 und 24 Millimeter) sowie in der Länge und dem Durchmesser des Gewindes. Welche Größe einer Kerze für einen bestimmten Motor geeignet ist, finden Sie in der Bedienungsanleitung.

Die Hauptparameter dieses Teils werden im Video erläutert:

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Was Sie über Zündkerzen wissen müssen

Kennzeichnung und Lebensdauer

Auf dem Keramikisolator jedes Teils befindet sich eine Markierung, mit der Sie feststellen können, ob es für diesen Motor geeignet ist oder nicht. Hier ist ein Beispiel für eine der Optionen:

A - U 17 D V R M 10

MarkierungspositionDer Wert des SymbolsBeschreibung
1GewindetypA - Gewinde M14x1,25 M - Gewinde M18x1,5 T - Gewinde M10x1
2AbutmentoberflächeK - konische Unterlegscheibe - Unterlegscheibe mit Dichtung
3DesignM - kleine Kerze U - reduziertes Sechseck
4Wärmezahl2 - die heißesten 31 - die kältesten
5Gewindelänge (mm)N - 11 D - 19 - - 12
6Merkmale des thermischen KegelsB - ragt aus dem Gehäuse heraus - - in das Gehäuse eingelassen
7Das Vorhandensein von GlasP - mit Widerstand - - ohne Widerstand
8KernmaterialM - Kupfer - Stahl
9Aktualisieren Sie die Seriennummer 

Jeder Hersteller legt seinen eigenen Zeitpunkt für den Austausch der Zündkerzen fest. Beispielsweise muss eine Standard-Einzelelektroden-Zündkerze ersetzt werden, wenn der Kilometerstand nicht mehr als 30 km beträgt. Dieser Faktor hängt auch vom Indikator der Motorstunden ab (wie sie berechnet werden, wird anhand eines Beispiels beschrieben Autoölwechsel). Teurere (Platin und Iridium) müssen mindestens alle 90 km gewechselt werden.

Die Lebensdauer der SZ hängt von den Eigenschaften des Materials ab, aus dem sie hergestellt sind, sowie von den Betriebsbedingungen. Beispielsweise können Kohlenstoffablagerungen auf den Elektroden auf Fehlfunktionen im Kraftstoffsystem hinweisen (Zufuhr eines übermäßig angereicherten Gemisches), und eine weiße Beschichtung zeigt eine Fehlanpassung der Glühzahl der Zündkerze oder eine frühe Zündung an.

Zündkerzen - wofür sind sie da und wie funktionieren sie?

In folgenden Fällen kann es erforderlich sein, Zündkerzen zu überprüfen:

  • Wenn Sie das Gaspedal scharf drücken, reagiert der Motor mit einer merklichen Verzögerung.
  • Schwierigkeiten beim Starten des Motors (zum Beispiel müssen Sie dafür den Anlasser für eine lange Zeit drehen);
  • geringere Motorleistung;
  • deutlicher Anstieg des Kraftstoffverbrauchs;
  • Motorprüfung am Armaturenbrett leuchtet auf;
  • komplizierter Motorstart bei Kälte;
  • instabiler Leerlauf (Troit-Motor).

Es ist erwähnenswert, dass diese Faktoren nicht nur auf eine Fehlfunktion der Kerzen hinweisen. Bevor Sie mit dem Austausch fortfahren, sollten Sie sich deren Zustand ansehen. Das Foto zeigt, welche Einheit im Motor im Einzelfall Aufmerksamkeit erfordert.

Zündkerzen - wofür sind sie da und wie funktionieren sie?

Wie wählt man Zündkerzen?

In einigen Fällen hängt die Antwort auf diese Frage von den finanziellen Möglichkeiten des Autofahrers ab. Wenn also die Zünd- und Kraftstoffversorgungssysteme korrekt konfiguriert sind, ändern sich die Standardzündkerzen nur, weil der Hersteller dies verlangt.

Am besten kaufen Sie die vom Motorhersteller empfohlenen Kerzen. Wenn dieser Parameter nicht angegeben ist, sollten Sie sich in diesem Fall auf die Größe der Kerze und den Parameter der Glühzahl konzentrieren.

Zündkerzen - wofür sind sie da und wie funktionieren sie?

Einige Autofahrer haben zwei Kerzensätze auf Lager (Winter und Sommer). Für kurze Strecken und niedrige Geschwindigkeiten muss eine „heiße“ Modifikation installiert werden (häufiger treten solche Bedingungen im Winter auf). Bei langen Fahrten mit höheren Geschwindigkeiten müssen dagegen mehr „kalte“ Analoga installiert werden.

Ein wichtiger Faktor bei der Wahl von SZ ist der Hersteller. Führende Marken nehmen nicht nur Geld für den Namen (wie einige Autofahrer fälschlicherweise glauben). Kerzen von Herstellern wie Bosch, Champion, NGK usw. haben eine erhöhte Ressource, sie verwenden inerte Metalllegierungen und sind besser vor Oxidation geschützt.

Eine rechtzeitige Wartung der Kraftstoff- und Zündsysteme verlängert die Lebensdauer der Zündkerzen erheblich und gewährleistet die Stabilität des Verbrennungsmotors.

Weitere Informationen zum Betrieb von Zündkerzen und welche Modifikation besser ist, finden Sie im Video:

Welche Zündkerzen sind besser
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