Zündkerzen: Alles, was Unternehmen wissen müssen

Zündkerzen sind ein unverzichtbarer Bestandteil für die optimale Funktion eines Fahrzeugs. Da sie für die Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches im Motor verantwortlich sind, haben sie einen entscheidenden Einfluss auf die Motorleistung und wirken sich direkt auf Faktoren wie Kaltstarts und die Vermeidung von Fehlzündungen aus. 

Daher kann die Bedeutung, Zündkerzen in einem guten, funktionsfähigen Zustand zu halten, nicht hoch genug eingeschätzt werden, da sie direkt mit der Maximierung des Fahrzeugpotenzials und der Kraftstoffeffizienz zusammenhängen. 

Hier untersuchen wir die Mechanik hinter Zündkerzen, beleuchten Anzeichen dafür, dass sie sich möglicherweise verschlechtern, und geben wertvolle Hinweise, wann sie ausgetauscht werden sollten.

Inhaltsverzeichnis
Ein Überblick über den Zündkerzenmarkt
Was sind Zündkerzen und wie funktionieren sie?
Sind alle Zündkerzen gleich?
Was tun bei defekten Zündkerzen und wann sollten sie ausgetauscht werden?
Zusammenfassung

Ein Überblick über den Zündkerzenmarkt

Das Weltmarkt für Zündkerzen wurde im Jahr 4.9 auf 2022 Milliarden US-Dollar geschätzt und soll zwischen 5 und 2023 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 2032 % wachsen und bis 7.6 2032 Milliarden US-Dollar erreichen.

Zu den Haupttreibern des Wachstums des Zündkerzenmarktes gehören der verstärkte Einsatz von Erdgasgeräten und die steigende Produktion von Pkw weltweit. Da die Nachfrage nach Nutz- und Personenkraftwagen weiter steigt, wird auch der Bedarf an Zündkerzen steigen. 

Geografisch gesehen ist der asiatisch-pazifische Raum der führende regionale Zündkerzenmarkt. Unterstützt durch den wachsenden E-Commerce steigt die Nachfrage in der Logistik-, Bau- und Bergbaubranche in der Region weiter an. 

Was sind Zündkerzen und wie funktionieren sie?

Zündkerzen haben eine Hauptfunktion: das Zünden des Luft-Kraftstoff-Gemisches in den Zylindern eines Motors. Diese Zündung erzeugt eine kontrollierte Explosion, die die Energie erzeugt, die das Auto antreibt.

Grundsätzlich besteht eine Zündkerze aus einem Gehäuse, einem Isolator und Elektroden, die zusammenarbeiten, um in der Zündkammer eines Motors einen Funken zu erzeugen. Schauen wir uns diese Komponenten genauer an:

1. Isolator: Diese Komponente umschließt die Mittelelektrode, den Anschluss und den Mittelschaft und verhindert so, dass der erzeugte Strom aus der Zündkerze austritt.

2. Terminal: Diese ist mit dem Hochspannungskabel verbunden und bietet einen Weg für die Elektrizitätsübertragung von der Zündung. Dank der abnehmbaren Anschlussmutter ist die Zündkerze universell mit nahezu jedem Hochspannungskabel kompatibel. 

3. Ring, Packungsscheibe: Dadurch entsteht eine luftdichte Abdichtung, indem Isolator und Gehäuse miteinander verbunden werden.

4. Mittelschaft (Vorbau): Diese Komponente verbindet die Mittelelektrode mit dem Anschluss. Sie bestehen aus Stahl und sind daher für Hochspannungsströme geeignet.

5. Gehäuse: Dies ist die äußere Hülle, die den Isolator umgibt. Das Gehäuse stützt außerdem den Isolator und sorgt dafür, dass die Zündkerze genau im Motor sitzt. Die Masseelektrode bleibt an der Unterseite des Gehäuses und ermöglicht den Stromfluss vom Motor zur Mittelelektrode.

6. Glasdichtung: Dieser sitzt zwischen dem Isolator und dem Mittelschaft, um die Luftdichtheit aufrechtzuerhalten.

7. Dichtung: Dieses Bauteil sorgt für einen festen Sitz um das Gehäuse und den Brennraum.

8. Elektrode: Die Elektroden einer Zündkerze bestehen aus einem speziellen Nickel, um Verschleißschäden zu begrenzen. Kupfer ist außerdem im Mittelteil versiegelt, um die Wärmeleitfähigkeit zu verbessern.

9. Mittelelektrode: Dies senkt die Spannung des Funkens, verringert den Löscheffekt, verbessert die Zündleistung und trägt dazu bei, geeignete Funken zu erzeugen.

10. U-Nut-Erdungselektrode: Die Masseelektrode besteht aus Nickel-Chrom, was zur Verbesserung der Zündleistung beiträgt.

11. Konisch geschnittene Masseelektrode: Diese Komponente reduziert den Löscheffekt und trägt so zur Verbesserung der Leistung einer Zündkerze bei.

Schauen wir uns nun an, wie Zündkerzen funktionieren:

• Einleitung des Zündvorgangs: Die Zündkerze erzeugt einen elektrischen Funken über den Abstand der Mittel- und Masseelektroden, wenn der Motorkolben den Höhepunkt seines Kompressionshubs erreicht. Dieser Funke wird aus dem Strom erzeugt, den die Zündanlage des Fahrzeugs liefert.

• Elektrische Entladung: Die elektrische Hochspannungsentladung über den Zündkerzenspalt erzeugt einen kleinen, aber intensiven elektrischen Energiestoß. Außerdem ionisiert es das Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Brennkammer und verwandelt es in einen leitenden Pfad.

• Verbrennungseinleitung: Der leitende Pfad ermöglicht die Vervielfachung der elektrischen Energie durch das Luft-Kraftstoff-Gemisch, wodurch dessen Temperatur schnell ansteigt. Es ist dieser Temperaturanstieg, der das Gemisch entzündet und die Verbrennung in Gang setzt. 

• Energieerzeugung: Während der Zündung dehnt sich das Luft-Kraftstoff-Gemisch schnell aus und erzeugt eine Hochdruckwelle, die den Kolben nach unten drückt. Diese Abwärtsbewegung erzeugt genügend mechanische Energie, um die Räder des Fahrzeugs anzutreiben.

• Wärmeableitung: Zündkerzen sind so konzipiert, dass sie die bei der Verbrennung entstehende starke Hitze schnell ableiten. Tatsächlich trägt der Keramikisolator dazu bei, die Metallhülle vor der Hochspannung der Mittelelektrode zu schützen, indem er elektrische Leckagen verhindert und die Energie des Funkens in die Brennkammer leitet. 

Sind alle Zündkerzen gleich?

Die einfache Antwort ist nein. Zündkerzen unterscheiden sich in Design, Materialien und Spezifikationen. Für Unternehmen gibt es jedoch drei einfache Möglichkeiten, verschiedene Zündkerzen zu unterscheiden: das Nummerierungssystem, das Material und die Elektrodenkonfiguration.

Hier ist eine detaillierte Erklärung für jede Kategorie und was sie bedeuten:

Nummerierungssystem

Das Nummerierungssystem ist eine Möglichkeit, Zündkerzen zu unterscheiden. Jeder Stecker verfügt über einen eindeutigen Code, der seine Spezifikationen darstellt und es Unternehmen ermöglicht, das passende Äquivalent oder den passenden Ersatz zu finden.

Die Codes sind in sechs Teile gegliedert. Hier ist, was jeder einzelne darstellt:

1. Der erste Teil des Codes stellt Gehäuse, Gewinde und Steigung der Zündkerze dar. Obwohl es viele Gewindegrößen gibt, sind die meisten spezifisch für die Anwendungen des Herstellers. Es bezeichnet auch die Steigung, die die Abstände zwischen den Gewindespitzen misst. Einige Standardcodes umfassen:

SHELL
Code	Gewindegröße	Tonhöhe (Pitch)
A	18 mm x 1 Zoll	1.50 mm
AB	18 mm x 13/16 ”	1.50 mm
B	14 mm x 13/16 ”	1.25 mm
BC	14 mm x ⅝ Zoll (16 mm)	1.25 mm
BK	14 mm x ⅝ Zoll (16 mm)	1.25 mm

2. Der zweite Teil des Codes stellt den Aufbau der Zündkerze dar. Dieser Teil des Codes kann jedoch aus mehr als einem Buchstaben bestehen, um mehrere Zündkerzenattribute anzuzeigen. Hier sind einige der Codes:

AUFBAU
Code	Bedeutung
L	Kompakter Typ
M	Kompakter Typ (Bantam) ¾ Zoll Sechskantgröße
P	Projizierter Isolator
R	Widerstand
U	HalboberflächenentladungErgänzungsspaltOberflächenspaltInduktiver Widerstand
Z	Induktiver Widerstand

Hinweis: Das „LR“ im BLR5ES-Zündkerzencode bedeutet, dass es sich um eine Kompakt- und Widerstandskerze handelt

3. Der dritte Teil des Segments gibt den Wärmebereich der Zündkerze an. Die Hersteller bewerten sie mit der Note 2 (am heißesten) bis 12 (am kältesten). Daher ist die „5“ im BLR5ES-Code für mäßige Hitzebedingungen geeignet.

4. Der oder die nachfolgenden Buchstaben geben die Reichweite der Zündkerze an. Diese Reichweite bezeichnet die Messung zwischen dem Ende des Metallgehäuses mit Gewinde und der Erdungselektrode an der Spitze des Steckers.

REACH
Code	Wert (mm)
E	19 mm (¾ Zoll)
EH	19 mm (¾ Zoll) Halbgewinde (12.7 mm Gewinde)
H	12.7 mm (½ Zoll)
L	11.2 mm (7/16 ”)
S	9.5 mm (⅜")

Hinweis: Daher weist das „E“ in BLR5Es auf eine Reichweite von 19 mm (¾“) hin

5. Der nächste Teil des Codes gibt die Konstruktion des Zündendes des Zündkerzensteckers an. Das „Zündungsende“ oder „Spitze“ bestimmt den Vorsprung der Mittelelektrode, was die Verbrennungseffizienz verbessert. Es gibt vier Klassifizierungen von Zündspitzen:

• Aussparungen: Das Zündende ist innerhalb des Gehäuses positioniert und bietet Schutz für Rennmotoren und robuste Vibrationsfestigkeit

• Nicht projiziert: Das Zündende ist größtenteils mit dem Gewindehülsenende ausgerichtet. Eine relativ kurze Spitze gewährleistet eine hohe Vibrationsfestigkeit der Elektrodenspitze und eine effektive Wärmeleitung.

• Projiziert: Der Isolator und die Mittelelektrode ragen oft 1.5 mm über das Gewindegehäuse hinaus. Durch diese Belichtung entsteht ein Funke näher an der Mitte der Brennkammer.

• Extra geplant: Diese Stecker bieten Vorsprünge von 2.5 mm bis 10 mm oder mehr. Hersteller erstellen häufig kundenspezifische Varianten für bestimmte Maschinenanwendungen. Beachten Sie, dass falsche Anwendungen zu Motorschäden führen können.

6. Schließlich können einige Zündkerzen am Ende ihres Codes eine Ziffer haben. Diese Zahl gibt die Spaltgröße an, die die Zündkerze benötigt.

GAP
Code	Wert (mm)
6	0.6 mm (024")
7	0.7 mm (028")
8	0.8 mm (032")
9	0.9 mm (035")
10	1.0 mm (040")
11	1.1 mm (044")

Hinweis: Die oben aufgeführten Codes sind nur einige von vielen Beispielen

Materialien

Je nach Herstellerangabe bestehen die Mittel- und Masseelektroden einer Zündkerze aus unterschiedlichen Materialien. Übliche Materialien sind Kupfer, Platin, Iridium und Doppelplatin.

Jedes Material besitzt unterschiedliche Eigenschaften, die sich auf die Leistung der Zündkerze auswirken.

1. Kupfer: Kupfer, gemischt mit Nickellegierungsbeschichtungen, bietet eine gute elektrische Leitfähigkeit und trägt so zu einer effizienten Funkenerzeugung bei. 

Vorteile

• Ideal für ältere Modelle, vorzugsweise ab 1980 oder früher
• Bietet hervorragende Leistung in Turbomotoren
• Funktioniert gut in Anwendungen mit hoher Komprimierung

Nachteile

• Muss aufgrund der kürzeren Lebensdauer häufig ausgetauscht werden
• Benötigt zusätzliche Spannung

Preis

• Kann zwischen 2 und 10 US-Dollar pro Stück kosten

2. Platin: Platin-Zündkerzen ähneln ihren Kupfer-Vorgängern, außer dass die Mittelelektrode anstelle eines Kupferkerns aus einer Platinscheibe besteht, die mit der Spitze verbunden ist.

Vorteile

• Langlebiger als Kupferstecker (längere Lebensdauer)
• Das Design reduziert die Kohlenstoffbildung
• Bietet konstante Leistung

Nachteile

• Teurer als Kupferzündkerzen

Preis

• Etwa 10 US-Dollar pro Stück

3. Iridium: Iridium-Zündkerzen verfügen über kleinere Mittelelektroden und benötigen weniger Spannung, um einen Funken zu erzeugen. Da neuere Autos mit Hochleistungsmotoren häufig über Iridium-Zündkerzen verfügen, kann ein Downgrade auf Platin- oder Kupfervarianten zu einer Leistungsminderung führen.

Vorteile

• Erhöhte Haltbarkeit mit außergewöhnlicher Härte und Verschleißfestigkeit
• Längere Lebensdauer
• Benötigt weniger Spannung
• Sorgt für eine vollständige Verbrennung

Nachteile

• Teurer als andere Zündkerzenmaterialien

Preis

• Irgendwo zwischen 20 und 100 US-Dollar pro Stück

4. Doppelplatin: Doppelte Platin-Zündkerzen verfügen über mit Platin bestückte Mittel- und Masseelektroden. Sie treten häufiger in modernen Motoren auf, die eine hohe Effizienz des Zündsystems erfordern.

Vorteile

• Ideal für Fehlzündungen
• Erhöhte Haltbarkeit
• Zuverlässige Leistung

Nachteile

• Teurer als Kupfer- und einzelne Platinstecker

Preis

• Etwa 20 US-Dollar pro Stück.

Elektrodenkonfiguration 

Zündkerzen haben unterschiedliche Elektrodenkonfigurationen, die sich auf ihre Leistung und Effizienz auswirken können. Hier sind die gängigsten Designs:

• 1. Einzelelektrode: In dieser Grundkonfiguration verfügt die Zündkerze über eine einzelne Mittelelektrode und eine einzelne Masseelektrode. Es handelt sich um ein einfaches Design, das für Standardmotoren mit moderaten Leistungsanforderungen geeignet ist.
• 2. Mehrere Erdungselektroden: Einige Zündkerzen verfügen über mehrere Masseelektroden, die die Mittelelektrode umgeben. Die zusätzlichen Masseelektroden verbessern die Funkenstabilität und erhöhen die Zündsicherheit.
• 3. Feindrahtelektrode: Feindrahtzündkerzen haben eine dünnere Mittelelektrode aus Edelmetallen wie Platin oder Iridium. Der reduzierte Durchmesser der Mittelelektrode ermöglicht einen konzentrierteren Funken und fördert so eine effiziente Verbrennung und eine bessere Motorleistung.
•  
• 4. Oberflächenentladungselektrode: Diese Konfiguration verfügt über eine Erdungselektrode mit flacher Oberfläche, sodass sich der Funke entlang der Oberfläche entladen kann, anstatt über die Lücke zu springen 

Was tun bei defekten Zündkerzen und wann sollten diese ausgetauscht werden?

Mit der Zeit verlieren Zündkerzen aufgrund verschiedener Faktoren, die ihre Leistung beeinträchtigen, an Effizienz. Hier sind einige häufige Gründe, warum Zündkerzen an Wirksamkeit verlieren:

1. Verschleiß und Erosion: Die Elektroden einer Zündkerze unterliegen nach wiederholter Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches eines Motors einem Verschleiß und einer Erosion. Durch die ständige elektrische Entladung entsteht Wärme, die die Oberflächen der Elektroden allmählich erodiert. Dieser Prozess vergrößert den Elektrodenabstand und verringert die Fähigkeit einer Zündkerze, einen starken und gleichmäßigen Funken zu erzeugen.

2. Verschmutzung: Auf den Elektroden und dem Isolator der Zündkerze können sich Ablagerungen aus dem Verbrennungsprozess wie Kohlenstoff, Öl und andere Verunreinigungen ansammeln. Diese Ablagerungen bilden eine Schicht, die den Funken daran hindert, über den Elektrodenspalt zu springen, wodurch die Wirksamkeit der Zündkerze verringert wird.

3. Hitze und thermischer Stress: Zündkerzen arbeiten in einer extremen Umgebung und sind während der Motorverbrennung starker Hitze und thermischer Belastung ausgesetzt. Die wiederholten Erwärmungs- und Abkühlungszyklen können dazu führen, dass sich die Komponenten der Zündkerze ausdehnen und zusammenziehen, was möglicherweise zu Rissen oder Schäden führt und die Leistung weiter verringert.

4. Elektrischer Wiederstand: Die inneren Komponenten der Zündkerze können aufgrund von Korrosion oder Alterung einen elektrischen Widerstand entwickeln. Ein höherer Widerstand behindert den Fluss des elektrischen Stroms, was zu schwächeren Funken führt, was zu Fehlzündungen und einer verringerten Motoreffizienz führen kann.

5. Ausfall des Isolators: Der die Mittelelektrode umgebende Isolator kann sich aufgrund rauer Betriebsbedingungen mit der Zeit verschlechtern. Risse oder Brüche im Isolatormaterial können die Fähigkeit der Zündkerze, eine ordnungsgemäße Spannungsisolierung aufrechtzuerhalten, beeinträchtigen und zu möglichen Fehlzündungen führen.

6. Lückenwachstum: Wenn die Zündkerze Verschleiß und Erosion erfährt, vergrößert sich der Elektrodenabstand, sodass eine höhere Spannung erforderlich ist, um über die größere Distanz zu springen. Dieser erhöhte Spannungsbedarf kann das Zündsystem belasten und möglicherweise zu Fehlfunktionen des Zündsystems führen.

Abschluß

Zündkerzen sind für die Funktionsfähigkeit des Motors eines jeden Fahrzeugs von entscheidender Bedeutung, und mehrere Variablen beeinflussen, wie schnell sie ausgetauscht werden müssen. Während Probleme mit der Zündkerze zunächst unbedeutend erscheinen mögen, kann die Verwendung einer fehlerhaften Kerze zu verschiedenen schwerwiegenderen Komplikationen führen.

Glücklicherweise halten die meisten Zündkerzen lange oder kilometerweit, sodass ein häufiger Austausch nicht mehr erforderlich ist. Sollte jedoch eines der in diesem Artikel aufgeführten Probleme auftreten, ist es ratsam, es so schnell wie möglich auszutauschen. 
Eine große Auswahl an Zündkerzen und anderem Autozubehör und -teilen finden Sie unter Alibaba.com.