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Startseite Ratgeber Autoteile, Zubehör Fahrzeugteile-Lexikon: Zündkerze

 

markt.de-Fahrzeugteile-Lexikon

Zündkerze

Glossar

Bezug zum Kraftfahrzeug

Hochspannung, Zündimpuls
Maschine, Motor
Zündung, Zündspule, Zündgeschirr

 

Allgemeine Beschreibung

Zündkerzen kommen in Motoren zum Einsatz, die nach dem Ottoprinzip arbeiten. So zum Beispiel Hubkolbenmotoren oder Kreiskolbenmotoren. Der verwendete Kraftstoff ist hierbei in der Regel Motorenbenzin; aber auch andere Kraftstoffe wie zum Beispiel Autogas (LPG), Erdgas (CNG) oder Alkohol.
Die Zündkerze hat in jedem Fall die Aufgabe, das von dem Gemischaufbereitungssystem bereitgestellte Kraftstoffluftgemisch letzten Endes zu entzünden. Um diese Aufgabe bewältigen zu können sind mehrerlei Bedingungen notwendig:

  • Hohe Zündspannung
  • Sauberer Übergang der Zündspannung von der Zündspule zur Zündkerze
  • Geeignete Form des Brennraums
  • Geeignetes Kraftstoffluftgemisch
  • Geeignete Position der Funkenstrecke
  • Geeignete Form der Funkenstrecke

Die Zündkerze selber als Bauteil ist bei dieser Auflistung lediglich für den Zustand der Funkenstrecke verantwortlich. Letzten Endes leitet die Zündkerze die von der Zündspule bereitgestellte Zündspannung lediglich von außen in das Innere des Motors, genau gesagt in den Brennraum. Das Weiterleiten der Zündspannung muss möglichst verzugfrei sein, um einen optimalen Betrieb zu ermöglichen.
Zündkerzen haben den Nachteil, dass sie einerseits ihre Position im Brennraum nicht verändern können. Andererseits „verformen“ sie den Brennraum in einer für die Gesamtverbrennung ungünstigen Weise. Der dritte Nachteil ist, dass Zündkerzen immer eine Position am Rand des Brennraum einnehmen müssen. Dadurch sind den Konstrukteuren viele Hindernisse und Auflagen gegeben, die es bei der Konstruktion eines Motors zu berücksichtigen gilt.

 

Zündkerzen müssen grundsätzlich mit einem Drehmomentschlüssel eingesetzt werden, da unter Umständen Verspannungen innerhalb der Kerze entstehen können, die im schlimmsten Fall zu einem Totalausfall führen können.
Auch ist zu beachten, dass Zündkerzen verschiedene Werte aufweisen, die es zu beachten gilt:

  • Wärmewert

    Der Wärmewert gibt an, wie viel Wärme eine Zündkerze aus dem Brennraum abführen kann. Wichtig ist dieser Wert, da sich Verbrennungsrückstände an der Mittel- und Masselektrode ablagern können. Durch diese Ablagerungen wird die Funktion der Zündkerze beeinträchtigt. Um dem entgegenzuwirken, müssen Zündkerzen mit der richtigen Betriebstemperatur betrieben werden. Ab einer Temperatur von 400°C können die Ablagerungen abgebrannt werden. Allerdings darf auch eine Temperatur von 900°C nicht überschritten werden, um unkontrollierte Selbstzündungen (Klopfen) zu verhindern.
    Der Wärmewert ist zunächst nicht maßgeblich für die Betriebstemperatur einer Zündkerze, da dieser bei jedem Hersteller anders sein kann. Grundsätzlich gilt aber, dass sogenannte „kalte“ Zündkerzen viel Wärme über die Elektrode und den Isolator abführen. Der Einsatz solcher Kerzen ist eher bei leistungsstarken Motoren zu finden. „warme“ Zündkerze führen wesentlich weniger Wärme ab.
  • Entstörwiderstand

    In manchen Zündkerzen ist ein Entstörwiderstand integriert, der dem bei der Zündung entstehenden magnetischen Feld entgegenwirken soll. Es können auch Entstörwiderstände in den Zündkerzensteckern integriert sein.
  • Mechanische Eigenschaften

    Zu den mechanischen Eigenschaften gehören die Maße des Gewindes, die Schlüsselweite und die Art der Dichtung (Konus oder Dichtring)

 

 

Funktionsbeschreibung

Eine Zündkerze ist in verschiedene Bereiche gegliedert, die im Zusammenspiel jeweils wichtige Aufgaben für das Gesamtsystem „Zündung“ übernehmen. Um einen Zündfunken entstehen zu lassen, wird von einer Zündspule eine Hochspannung induziert und über die Zündkabel an die Zündkerze weitergeleitet. Die generierte Hochspannung hat im Kraftfahrzeugbereich erhebliche Nachteile. Zum Einen können Mensch und Maschine Schaden nehmen, wenn Verbindungen nicht richtig montiert oder beschädigt sind. Aber auch bei richtiger Montage entstehen durch den Magnetismus Störfelder, die unter Umständen andere Systme beeinflussen können. Viele Automobilhersteller sind im Laufe der Jahre dazu übergegangen bei vollelektronischen Zündungen für jede Zündkerze direkt oberhalb die Elektrik für die Zündspule zu montieren, wodurch die Störfelder in gefährlich werdende Wege der Zündleitungen minimiert werden konnten.

Die Zündspannung wird über den Zündkerzenstecker an den Steckeranschluss geleitet. Je nach Kerzensteckerausführung muss auf die Zündkerze eine EAN-Mutter aufgeschraubt werden oder weggelassen werden. Da die Zündspannung positives Potential hat, ist diese bestrebt zur Fahrzeugmasse zu gelangen, um einen Potentialausgleich zu erreichen. Theoretisch hat die Zündspannung an dieser Stelle zwei Möglichkeiten; der geringere Widerstand ist über die Mittelelektrode zu erwarten, der Weg, den sie auch nehmen soll. Auf der anderen Seite ist es durchaus möglich, dass die Zündspannung außen über die Kerze in Richtung Masse „kriecht“. Das ist durch Verunreinigungen möglich. Um dem entgegenzuwirken ist der Isolator mit einer Kriechstrombarriere in Form von ringförmigen Kerben ausgestattet. Durch die Kerbenform, muss der Strom einen längeren Weg zurücklegen als er über die Mittelelektrode bräuchte. Somit wird der elektrische Widerstand hier nochmals vergrößert.
Die Zündspannung erreicht nun das Ende der Mittelelektrode und „sucht“ nun wieder den kürzesten Weg zur Fahrzeugmasse. Die Masseelektrode ist der Kürzeste, da diese direkt mit dem Zündkerzengehäuse verbunden ist, das über das Gewinde wiederum mit dem Zylinderkopf an Masse angeschlossen ist. So springt der Funke auf Masse über. Die Qualität des Zündfunken hängt sehr von der definierten Funkenstrecke ab. Diese muss beim Einbau der Zündkerze den Herstellervorgaben entsprechen, da sonst das Kraftstoffluftgemisch unter Umständen nicht korrekt gezündet werden kann.
Damit im Brennraum Druck aufgebaut werden kann, dichtet die Zündkerze entweder über einen Konus oder einen Dichtring die Einschraubbohrung gegenüber der Atmosphäre ab.

 
 
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