By Wayne Scraba, automedia.com
Die Zündkerze ist ein scheinbar einfaches Gerät, obwohl sie eine Reihe verschiedener, aber wichtiger Aufgaben hat. In erster Linie erzeugt sie (buchstäblich) einen künstlichen Blitz in der Verbrennungskammer (Zylinderkopf) des Motors. Die elektrische Energie (Spannung), die er überträgt, ist extrem hoch, um einen Funken zu erzeugen und das „Feuer“ im kontrollierten Chaos des Brennraums zu entfachen. Dabei kann die Spannung an der Zündkerze zwischen 20.000 und mehr als 100.000 Volt liegen.
Thermische Leistungszündkerzen
Die Zündkerze löst zwar den Funken aus, der die Verbrennung auslöst, hält ihn aber nicht aufrecht. Sie trägt dazu bei, Wärme aus dem Verbrennungsraum in den Wassermantel des Zylinderkopfes zu leiten.
Die Fähigkeit einer Zündkerze, Wärme aus dem Verbrennungsraum abzuleiten, wird durch den „Wärmebereich“ der Zündkerze definiert. Die Temperatur am Zündende der Zündkerze muss hoch genug sein, um Verschmutzung zu verhindern, aber niedrig genug, um eine Vorzündung zu vermeiden. Die Hersteller von Zündkerzen bezeichnen dies als „thermische Leistung“. Die thermische Leistung oder der Wärmebereich der Zündkerze hat nichts mit der von der Zündanlage durch die Zündkerze übertragenen Energiemenge zu tun. Der Wärmebereich der Zündkerze ist der Bereich, in dem die Zündkerze thermisch funktioniert.
Kalte Zündkerzen im Vergleich zu heißen Zündkerzen
„Kalte“ Zündkerzen haben normalerweise einen kurzen Wärmeflussweg. Dies führt zu einer sehr schnellen Wärmeübertragung. Außerdem hat die kurze Isolatornase kalter Zündkerzen eine kleine Oberfläche, die keine große Wärmeaufnahme zulässt.
Heiße Zündkerzen haben dagegen eine längere Isolatornase und einen längeren Wärmeübertragungsweg. Dies führt zu einer wesentlich langsameren Wärmeübertragung auf den umgebenden Zylinderkopf (und damit auf den Wassermantel).
Der Wärmebereich der Zündkerze muss sorgfältig ausgewählt werden, um eine optimale thermische Leistung zu erzielen. Wenn der Wärmebereich nicht stimmt, kann es zu ernsthaften Problemen kommen. Normalerweise liegt die geeignete Zündendtemperatur bei (etwa) 900-1.450 Grad. Unterhalb von 900 Grad ist Kohlenstoffablagerung möglich. Darüber wird Überhitzung zum Problem.
Spannungsanstieg an der Zündkerze
Im Betrieb ist die Zündkerze mit der Hochspannung verbunden, die von einer Zündspule (über einen herkömmlichen Verteiler oder auf elektronischem Wege) erzeugt wird. Wenn Strom von der Spule fließt, entwickelt sich eine Spannungsdifferenz zwischen der Mittelelektrode und der Masseelektrode der Zündkerze.
Durch den „Spalt“ der Zündkerze und das Luft/Kraftstoff-Gemisch (das als Isolator wirkt) innerhalb des Spalts kann die Zündkerze nicht sofort zünden.
Wenn der Spannungsanstieg auf etwa 20.000 Volt ansteigt, kann der Spalt innerhalb der Zündkerze „durchbrochen“ werden und sie zündet. Wenn eine Zündkerze aus dem Zylinderkopf entfernt und richtig geerdet ist, um zu zünden, kann man ein deutliches Klicken hören. Wenn es dunkel genug ist, kann man den Funken sehen.
Das Klicken, das man hört, ist im Grunde ein kleiner Donnerschlag, und der Funke, den man sieht, ähnelt einer Miniaturform eines Blitzes.
Im Verbrennungsraum erzeugt die intensive Hitze, die von der Zündkerze erzeugt wird, einen kleinen Feuerball im Spalt. Der Feuerball oder Verbrennungs „kern“ dehnt sich aus und der Zylinder erfährt (zumindest theoretisch) eine vollständige Verbrennung.
Zündkerzenkonstruktion
In Bezug auf die Konstruktion sind Zündkerzen vielleicht nicht ganz so einfach wie Jugendzündungen. In der Tat, sie sind Präzisionsgeräte.
Dank der Leute bei Champion Spark Plug, können wir Ihnen mit acomplete Aufschlüsselung der verschiedenen Stecker Features. Denken Sie daran, dass die überwiegende Mehrheit der Zündkerzen eine ähnliche (wenn auch nicht unbedingt identische) Konstruktion aufweisen.
In den beigefügten Fotos können Sie sehen, wie viele der oben genannten Merkmale von Zündkerzen tatsächlich aussehen. Schauen Sie sie sich an.
Rippen:Isolatorrippen bieten zusätzlichen Schutz gegen Sekundärspannung oder Funkenüberschlag und helfen auch, den Halt des Gummi-Zündkerzenstutzens am Kerzenkörper zu verbessern.
Der Isolatorkörper ist aus Aluminiumoxidkeramik gegossen. Um diesen Teil der Zündkerze herzustellen, wird ein Hochdruck-Trockengießverfahren verwendet. Nachdem der Isolator geformt wurde, wird er bei einer Temperatur gebrannt, die über dem Schmelzpunkt von Stahl liegt. Dieses Verfahren führt zu einem Bauteil, das sich durch außergewöhnliche Durchschlagsfestigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit und hervorragende Stoßfestigkeit auszeichnet.
Isolator:Der Isolatorkörper wird aus Aluminiumoxidkeramik gegossen. Für die Herstellung dieses Teils der Zündkerze wird ein Hochdruck-Trockengießverfahren verwendet. Nachdem der Isolator geformt wurde, wird er bei einer Temperatur gebrannt, die über dem Schmelzpunkt von Stahl liegt. Das Ergebnis dieses Prozesses ist ein Bauteil, das sich durch außergewöhnliche Durchschlagsfestigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit und hervorragende Stoßfestigkeit auszeichnet.