Dekonstruktion einer Zündkerze: Alle wichtigen Komponenten, die zusammen eine problemfreie Zündung garantieren

Ein unverändertes Konstruktionsprinzip

Vor der Erfindung der Zündkerze wurden beim Zünden Systeme wie offene Flammen und Glührohre verwendet. Diese Systeme waren jedoch unzuverlässig und stellten ein grundlegendes Hindernis für das frühe Autofahren dar. Die Zündkerze bot die perfekte Lösung. So sehr, dass das ursprüngliche Konstruktionsprinzip, das von NGK SPARK PLUG in den 1930er Jahren verwendet wurde, nicht verändert wurde.

Zündkerzen sind für jeden benzinbetriebenen Verbrennungsmotor erforderlich. Sie funktionieren, indem sie das Luft-Kraftstoff-Gemisch in einem Motor entzünden, das eine Verbrennung erzeugt, die die Kolben nach unten drückt und letztendlich einem Auto Kraft verleiht. Eine Zündkerze wird wie in den 1930er Jahren noch immer eingeschraubt und besteht im Wesentlichen aus einem Gewinde, einer Metallhülse, Elektroden und einem Keramikisolator. Dennoch haben sich Autos im Laufe der Jahrzehnte in Bezug auf Aussehen, Leistung und Sicherheit stark verändert. Die Innovation der Zündkerzen hat jedoch Schritt gehalten, so dass die heute hergestellten in der Lage sind, viel höheren Spannungen, Drücken und Temperaturen standzuhalten und mehr Wärme abzuführen.

Die wichtigsten Merkmale einer Zündkerze

● Klemme: Die Anschlussklemme ist in der Regel ein SAE-Anschluss oder ein 4 mm-Gewinde. Das Hochspannungs-Zündkabel oder eine Stabspule wird auf die Klemme gesteckt. Diese Verbindung ermöglicht die Übertragung der Hochspannung auf das Zündende der Zündkerze.

● Keramischer Isolator: Die meisten heute verwendeten Zündkerzen verfügen über einen keramischen Isolator aus Aluminiumoxid, wobei in der Vergangenheit auch andere Arten von keramischen Materialien wie Porzellan verwendet wurden. Dies bietet viele Vorteile, darunter Wärmeleitfähigkeit und hervorragende Isolierung. Beständigkeit gegen Überhitzung, thermische und mechanische Schocks sind weitere herausragende Merkmale. Es hilft auch, Überhitzung zu vermeiden und bietet eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen mechanische und thermische Schocks.

● Widerstand: Um die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und damit den störungsfreien Betrieb der Bordelektronik zu gewährleisten, wird im Inneren der Zündkerze ein Keramikwiderstand verwendet. Es besteht aus einer Verschmelzung von Kohlenstoff- und Glasverbindungen, die einen festen Bestandteil in der Zündkerze bilden. Es verhindert auch Interferenzen mit elektronischen Komponenten, die sich nicht am Fahrzeug befinden, z.B. heimisches Fernsehen und Radio.

In den meisten Fahrzeugen ist für einen optimalen Betrieb eine Widerstandszündkerze erforderlich, da Hochfrequenzstörungen (RFI) dazu führen können, dass die anderen elektrischen Komponenten im Auto vorzeitig ausfallen. Die Verwendung von Zündkerzen ohne Widerstand in Fahrzeugen, die diese benötigen, kann zu unrundem Leerlauf, abnormaler Verbrennung und Fehlzündungen führen. Da Widerstandszündkerzen eine Reduzierung der Funkenenergie bewirken, liefern widerstandslose Zündkerzen einen stärkeren Funken, weshalb diese Typen am häufigsten im Rennsport verwendet werden.

● Mittelelektrode: Die Mittelelektrode kann aus Nickel, Kupfer, Chrom und Edelmetallen wie Iridium und Platin bestehen. Sie ist über einen internen Kupferdraht mit dem Anschluss verbunden, der eine hohe elektrische Spannung durch die Zündkerze zur Spitze der Mittelelektrode führt, wo sie dann über den kleinen Spalt zur Masse-(Seiten-)Elektrode springt und einen Funken erzeugt. Mittelelektroden können hinsichtlich Größe und Form variieren. Standardstecker zum Beispiel haben in der Regel eine 2,6 mm Mittelelektrode. Die Edelmetallkerzen von NGK SPARK PLUG wie „Laser Iridium“ und „Iridium IX“ haben jedoch eine Mittelelektrode von 0,6 mm aus Iridium. Bei einer kleineren Elektrode wird weniger Spannung benötigt, um den Elektrodenabstand zu überspringen, was zu weniger Fehlzündungen führt und die Zündfähigkeit verbessert. Das spezielle Zündende-Design von NGK SPARK PLUG „v-grooved center electroplug“ verfügt außerdem über eine V-Nut, die in die Mittelelektrode geschnitten ist und parallel zur Masseelektrode liegt. Dies führt zu einer verbesserten Zündfähigkeit und einer verringerten Funkenlöschung.

● Masseelektrode: Sobald der Funke den Spalt von der Mittelelektrode zur Masseelektrode überspringt, entsteht ein Funke, der den Kraftstoff im Brennraum entzündet. Die Masseelektrode kann in einer Vielzahl von Formen und Größen erhältlich sein. Einige (Multi-Masse-Zündkerzen) können sogar zwei, drei und vier Masseelektroden aufweisen. Diese erzeugen jedoch nicht mehr Funken als eine Zündkerze mit einer Masseelektrode. Sowohl bei Zündkerzen mit einer als auch mit mehreren Masseelektroden wird jeweils nur ein Funke erzeugt. Standard-Zündkerzen verfügen in der Regel über eine Masseelektrode aus Nickel, während Premium-Zündkerzen Edelmetalle wie Iridium und Platin aufweisen, die aufgrund ihrer Härte deutlich langlebiger sind als herkömmliche Metallkerzen.

● Dichtung: Der Dichtring verhindert das Austreten von Verbrennungsgas an der Zündkerze aufgrund der extrem hohen Verbrennungsdrücke. Dadurch verhindert es eventuelle Zylinderdruckverluste. Eine weitere wichtige Funktion ist die gute Kopfleitung zum Zylinderkopf und der Ausgleich der unterschiedlichen Ausdehnungseigenschaften von Zylinderkopf und Zündkerzengehäuse.

● Sechskant: Dies ist die Stahlhülse, um die ein Steckschlüssel passt, um eine Zündkerze zu lösen und festzuziehen. Der Sechskantkopf eines Steckers kann in verschiedenen Größen erhältlich sein, darunter 13 mm, 14 mm, 16 mm, 18 mm, 19 mm, 21 mm, 22 mm, 24 mm, 25 mm und Bi-Hex 14,0 mm.

● Rippen: Die Rippen befinden sich oberhalb des Anschlusses und schützen vor Funkenüberschlag.

Wie sich gezeigt hat, ist die Zündkerze – trotz ihrer geringen Statur – eine hochkomplexe Technik, die aus einer Vielzahl unterschiedlicher Komponenten besteht, die im Zusammenspiel mit einem Benzinmotor den perfekten Zündfunken liefern. Bei NGK SPARK PLUG wird großer Wert auf eine konstant hohe Kundenzufriedenheit gelegt – eines der drei Hauptziele des Unternehmens. Tatsächlich ist die Kundenzufriedenheit im Aftermarket mit seinen Produkten und Dienstleistungen besonders hoch, was der jüngste Net Promoter Score (NPS) des Unternehmens von 67 belegt, der seit seiner letzten Ausgabe um zwei Punkte gestiegen ist. Der NPS misst die Bereitschaft der Kunden, ein Unternehmen weiterzuempfehlen, wobei NGK SPARK PLUG deutlich über dem durchschnittlichen Benchmark-Wert von 41 liegt.

Um mehr über die Funktionsweise dieses faszinierenden Zündkatalysators zu erfahren, schauen Sie gern auf https://www.tekniwiki.com vorbei – dem E-Learning-Portal von NGK SPARK PLUG.