ZÜNDKERZEN

LANGLEBIGE ZÜNDUNG

NGK Iridium-Zündkerzen stellen derzeit die qualitativ hochwertigste technische Lösung dar. Sie weisen eine Iridium-Legierung an der Mittelelektrode auf, die in einem speziellen Verfahren mit Hilfe eines Lasers angeschweißt wird. Das Edelmetall Iridium ist eines der härtesten Metalle der Welt. Sein Schmelzpunkt beträgt 2450 °C und ist daher besonders resistent gegen Funkenerosion. Durch den Einsatz dieses Metalls wird die Lebensdauer, im Vergleich zu herkömmlichen Zündkerzen aus Nickel, im Durchschnitt verdoppelt.

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Diese Zündkerzen verfügen über ein Platin-Plättchen an der Mittelelektrode. Dadurch wird eine konstantere Leistung über die gesamte Lebensdauer der Zündkerze auch unter schwierigen Bedingungen gewährleistet. Aufgrund der schmalen Mittelelektrode benötigt sie eine geringe Zündspannung, entlastet die Zündspule und sorgt somit für eine optimale Verbrennung.

Eine Strategie zur Verlängerung der Lebensdauer einer Standard-Zündkerze aus Nickel ist die Ausstattung mit mehreren Masseelektroden. Bei diesen Zündkerzen springt der Funke immer zu einer anderen Masseelektrode über. Der Verschleiß wird somit auf bis zu vier Masseelektroden verteilt und die Lebensdauer dadurch verlängert.

Die technische Grundlage der patentierten Zündkerzen mit V-Einkerbung von Niterra ist einfach, aber sehr effektiv. In der Mittelelektrode befindet sich eine V-Einkerbung. Dadurch tritt der Funke am äußeren Rand der Mittelelektrode auf, was die Entzündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches erleichtert. Zusätzlich wird eine niedrigere Spannung zur Erzeugung des Funkens benötigt. Durch diese beiden Funktionen wird die Zündfähigkeit auch unter extremen Betriebsbedingungen verbessert. Das gilt vor allem bei modernen Motoren, deren Luft-Kraftstoff-Gemisch zur Reduzierung der Schadstoffemissionen sehr mager eingestellt ist.

Diese Zündkerzen sind mit einem Gehäuse ausgestattet, das nah an den Isolator herangezogen ist. Ist die Isolatorspitze verrußt, fließt die Zündspannung zunächst bis auf die Höhe des herangezogenen Gehäuses ab. Da der Übersprung zum Gehäuse nun einen geringeren Widerstand darstellt als ein weiteres Abfließen über den Isolator, kommt es zum Funkenüberschlag zum Gehäuse und damit zur Entflammung des Luft-Kraftstoff-Gemischs. Sobald die Zündkerze die Selbstreinigungstemperatur von 450 °C erreicht hat, werden die Rußablagerungen verbrannt und der Funke kann wieder den Weg über die Masseelektrode nehmen.

Bei einem verrußten Isolator sorgen Halbgleitfunken-Zündkerzen für einen zuverlässigen Kaltstart und für eine Reinigung des Isolators auch unterhalb der Selbstreinigungstemperatur. Dafür verfügen sie über mindestens zwei seitlich angeordnete Masseelektroden mit abgeschrägter Spitze. Der Funkenüberschlag erfolgt von der Spitze der Mittelelektrode zur Spitze einer der Masseelektroden am oberen Ende. Dadurch gleitet der Funke zunächst über die Isolatorspitze ab. Durch diesen Prozess wird nicht nur das Luft-Kraftstoff-Gemisch entzündet, sondern auch die Isolatorspitze bei jedem Funken von Rußpartikeln gereinigt.

Hybrid-Zündkerzen wurden für Motoren entwickelt, die aufgrund ihrer Bauart zu stärkerer Verrußung neigen. Sie weisen eine „normale“ Masseelektrode sowie zwei kleinere, seitlich angeordnete Masseelektroden auf. Die seitlich angeordneten Elektroden werden aktiv, wenn die Zündkerze verrußt ist. Dann fließt die Zündspannung in Richtung des Gewindes den verrußten Isolator hinunter. Sie fließt an einer Stelle vorbei, die sehr nahe an den seitlich angeordneten Elektroden liegt. Da der Widerstand zu den seitlich angeordneten Elektroden geringer ist als der Widerstand des Isolators, findet ein Übersprung zu den seitlich angeordneten Elektroden statt, d.h. die Zündkerze funktioniert auch unter schwierigen Bedingungen. Wenn die Zündkerze ihre Betriebstemperatur erreicht hat und die Ablagerungen entfernt wurden, kehrt sie in den „normalen“ Betrieb zurück, d.h., der Funke springt von der Mittel- auf die Haupt-Masseelektrode über.

Im Rennsport verwendete Zündkerzen müssen besonders hohe Belastungen aushalten. Bei Rennen werden oft Drehzahlen über 15.000 U/min erreicht. Temperaturen, Druck und Vibrationen im Brennraum sind so immens, dass herkömmliche Masseelektroden abbrechen oder schmelzen könnten. Deshalb verfügen Rennzündkerzen oft über speziell entwickelte Masseelektroden, die extremste Form ist hier die ringförmige Masseelektrode. Der Funke springt von der Mittelelektrode auf die ringförmige Masseelektrode über.

LPG LaserLine-Zündkerzen bestehen aus zwei Edelmetallen und wurden speziell für gasbetriebene Motoren entwickelt. Die Verbrennung von Gas unterscheidet sich von der Verbrennung von Benzin und es sind daher speziell auf diese Bedingungen abgestimmte Zündkerzen erforderlich. Die Entzündung von Gas-Luft-Gemischen ist schwieriger, da eine höhere Zündspannung benötigt wird und die Gefahr, dass die Zündspulen versagen, größer ist. NGK LaserLine-Zündkerzen haben eine Lebensdauer von 60.000 km, wesentlich höher als herkömmliche Zündkerzen.

Die grundlegende Funktion einer Zündkerze besteht darin, das Luft-Kraftstoff-Gemisch im Brennraum eines Benzinmotors zu zünden. Zündkerzen bilden einen Strompfad für die elektrische Energie aus der Zündspule, um den für dieses Luft-Kraftstoff-Gemisch erforderlichen Zündfunken zu erzeugen. Die Qualität des Zündfunkens wirkt sich unmittelbar auf verschiedene Faktoren aus, die sowohl das Fahrerlebnis als auch die Umwelt betreffen. Dazu gehören das Anlassen, der ruhige Lauf, die allgemeine Motorleistung und der Wirkungsgrad sowie die Reduzierung schädlicher Emissionen.
 

Zu den Symptomen defekter Zündkerzen zählen ein erhöhter Kraftstoffverbrauch, unruhiger Leerlauf, Fehlzündungen und Startschwierigkeiten.
 

Es gibt eine Vielzahl von Gründen, warum Zündkerzen ausfallen. Dazu gehören: Alterung (das empfohlene Wechselintervall wurde nicht eingehalten), Rußablagerungen, Überhitzung, Öl in der Brennkammer und ein falscher Zündabstand.
 

In Zündkerzen können verschiedene Metalle zum Einsatz kommen. Fast alle Zündkerzen verfügen über eine innere Mittelelektrode mit Kupferkern, da Kupfer ein hervorragender elektrischer Leiter ist. Kupfer ist jedoch ein sehr weiches Metall mit geringem Widerstand, weshalb es sich nicht als äußere Mittel- oder Masseelektrode eignet. Das Standard-Zündkerzensortiment von NGK SPARK PLUG verfügt über eine Außenelektrode aus einer Nickellegierung (die mit einem inneren Kupferkern verschmolzen ist) und eine Masseelektrode (Seitenelektrode) aus Nickel. Das Premium-Sortiment des Unternehmens umfasst extrem harte Metalle wie Iridium und Platin, die längere Wechselintervalle gewährleisten.
 

Dies hängt von einer Reihe von Faktoren ab, wie beispielsweise dem Zustand des Motors, der korrekten Montage der Zündkerzen sowie der Art des Metalls, aus dem die Außen-, Mittel- und Masseelektroden der Zündkerze bestehen, usw. Generell sollte sich der Fahrer an die vom Hersteller empfohlenen Wartungsintervalle halten. In diesem Zusammenhang müssen herkömmliche Nickel-Zündkerzen früher ausgetauscht werden als Zündkerzen aus Edelmetall, die verschleißfester sind.
 

Es ist unbedingt erforderlich, eine Zündkerze auf den vorgeschriebenen Drehwinkel oder das vorgeschriebene Drehmoment festzuziehen. Ist das Drehmoment zu niedrig eingestellt, besteht die Gefahr eines Kompressionsverlusts. Zudem können der Isolator und die Elektroden durch übermäßige Vibrationen beschädigt werden. Ist das Drehmoment hingegen zu hoch eingestellt, wird das Metallgehäuse der Zündkerze überbeansprucht, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass es nachgibt oder sich ausdehnt. Durch die Ausdehnung können die Wärmeableitungszonen gestört werden. Überhitzung, das Schmelzen der Elektroden und sogar Motorschäden sind weitere mögliche Folgen.
 

Häufige Ursachen hierfür sind unter anderem eine falsche Zündkerzen-Wärmestufe, ein nicht optimaler Verbrennungsprozess im Motor sowie ungünstige Betriebsbedingungen wie ständiges Fahren bei niedrigen Drehzahlen und kurze Fahrten. Eine Zündkerze muss eine Temperatur von 450 °C erreichen, bevor sie beginnt, sich durch das Abbrennen von Rußablagerungen selbst zu reinigen. Regelmäßige kurze Fahrten und ständiges Fahren bei niedrigen Drehzahlen führen jedoch dazu, dass die Zündkerze diese kritische Temperatur nicht erreichen kann, wodurch ideale Bedingungen für eine Verschmutzung entstehen.

Dies hängt von der Art des verwendeten Motors ab. Motoren mit geringer Leistung, wie beispielsweise Rasenmäher und Kettensägen, erzeugen keine großen Wärmemengen, sodass eine „heiße“ Zündkerze (mit niedrigem Wärmewert) erforderlich ist, um die optimale Betriebstemperatur zu erreichen. Hochleistungsmotoren hingegen erzeugen viel Wärme, weshalb eine „kalte“ Zündkerze (mit hohem Wärmewert) erforderlich ist. Der Wärmewert, der typischerweise zwischen 5 und 10 liegt, ist im Code der Zündkerze (auf dem Keramikisolator) angegeben. Diese Zahl gibt an, wie „heiß“ oder „kalt“ die jeweilige Zündkerze ist. Je niedriger die Zahl (z. B. 5 oder 6), desto „heißer“ ist eine Zündkerze, während je höher die Zahl (z. B. 9 oder 10), desto „kälter“ ist die Zündkerze.

Nein, Zündkerzen gibt es in einer Vielzahl von Größen, die den Anforderungen aller Motortypen gerecht werden, beispielsweise auch der kleineren Motoren, wie sie in Rasenmähern und Kettensägen zum Einsatz kommen. Es ist sehr wichtig, niemals nach dem Prinzip „Eine Größe passt für alle“ vorzugehen. Schließlich stellt NGK SPARK PLUG allein für PKWs weit über 1.000 verschiedene Zündkerzen her, wobei jedes Fahrzeug seine eigenen spezifischen Zündkerzenspezifikationen hat. Die Kataloge des Unternehmens oder die Online-Teilesuche sind nützliche Hilfsmittel, um die richtige Zündkerze für einen Motor zu finden.