Zündkerze verstehen

Ursprünglich mit dem perfekten Design von Benzin-Verbrennungsmotoren, wenn die Zündkerze eliminiert wird, funktioniert der Verbrennungsprozess nicht. Das Gerät liefert elektrischen Strom von einer Zündanlage an den Brennraum von Ottomotoren. Komprimiertes Kraftstoff-Luft-Gemisch entzündet sich mit dem Bauteil.

Wie wir das Geheimnis hinter dem mechanischen Uhrwerk der meisten Autos aus dem Verbrennungskreis erfahren haben. Damit die kleine Explosion stattfinden kann, ist die Zündkerze der SI-Version enthalten.

Das Bauteil ist so klein, dass die Leute seine Funktion in ihrem Automotor übersehen. Es enthält eine Metallhülle mit Gewinde, die durch einen Porzellanisolator elektrisch von einer Mittelelektrode isoliert ist. Die Mittelelektrode, die einen Widerstand enthalten kann, wird durch einen stark isolierten Draht mit dem Ausgangsanschluss einer Zündspule oder eines Magnetzünders verbunden.

Die Metallhülle wird in den Zylinderkopf des Motors geschraubt und bewirkt so die Zündung. Heute werden wir uns mit der Definition, den Funktionen, Teilen, Typen, dem Arbeitsprinzip, den schlechten Symptomen sowie den Vor- und Nachteilen von Zündkerzen befassen.

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Zündkerzendefinition

Eine Zündkerze ist ein elektrisches Gerät, das in Verbrennungsmotoren verwendet wird, um komprimiertes Aerosolbenzin mit einem elektrischen Funken zu zünden. Die elektrische Komponente wird häufig für mechanische Aufgaben verwendet.

Einfach ausgedrückt setzen Zündkerzen eine Energiequelle (Benzin) in Bewegung um. Zum Beispiel haben wir Benzin, das leicht entzündlich ist, und auch Luft, die beim Mischen eine Explosion verursachen könnte. Der Stecker ist wie das Anzünden von Feuer für das komprimierte Gas.

Zündkerzen sind entweder normal (Ersatz) oder Leistung. Die Hochleistungs-Zündkerzen sind robuster und können größeren Temperaturschwankungen und mechanischen Belastungen standhalten. Normale Typen können dies jedoch nicht. Nun, wir werden sie weiter unten in diesem Artikel untersuchen.

Funktionen von Zündkerzen

Eine Zündkerze hat in Verbrennungsmotoren zwei Hauptfunktionen, darunter:

• Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches:Wenn elektrische Energie durch das Bauteil übertragen wird, entzündet es das Benzin-Luft-Gemisch im Brennraum.
• Abführen von Wärme:Zündkerzen können keine Wärme erzeugen, aber sie können nur zum Abführen von Wärme verwendet werden. Die Temperatur am Zündende der Zündkerze muss niedrig genug sein, um eine Vorzündung zu verhindern, sollte aber hoch genug sein, um ein Fouling zu verhindern. Zündkerzen können als Wärmetauscher dienen, indem sie die unerwünschte Wärmeenergie aus dem Brennraum entfernen. Die Wärme wird dann an das Kühlsystem des Motors übertragen.

Eine weitere entdeckte Funktion von Zündkerzen ist die Direktzündung von Saab. Wenn sie nicht zünden, wird das Gerät verwendet, um die Ionisation in den Zylindern zu messen. Diese Ionenstrommessung wird verwendet, um den normalen Nockenphasensensor, Klopfsensor und die Fehlzündungsmessfunktion zu ersetzen.

Andere große Zwecke von Zündkerzen umfassen Öfen, in denen ein brennbares Kraftstoff/Luft-Gemisch gezündet werden muss. In diesem Zustand werden sie als Flammenzünder bezeichnet.

Hauptteile einer Zündkerze

Nachfolgend sind die verschiedenen Teile einer Zündkerze und ihre Funktionen aufgeführt:

Isolator:

Dieses Teil isoliert den Anschluss, die Mittelwelle und die Mittelelektrode vom Gehäuse. es hilft, das Entweichen von Hochspannung von den Elektroden zu verhindern. Da der untere Teil der Isolierung in die Brennkammer eingesetzt wird, muss hochreines Aluminiumoxid mit hervorragender Hitzebeständigkeit, mechanischer Festigkeit, ausgezeichneter Isolierung und Wärmeleitfähigkeit bei hohen Temperaturen verwendet werden.

Terminal:

An einem Hochspannungskabel ist ein Anschluss angebracht, der Hochspannungsstrom durch das Zündsystem fließen lässt. Es enthielt eine Anschlussmutter, die fast jedes verfügbare Hochspannungskabel unterstützt. Bei einigen Fahrzeugen, die keine Anschlussmutter benötigen, kann der Anschluss entfernt werden.

Ring, Parkscheibe:

Diese Zündkerzenkomponente trägt dazu bei, dass der Isolator und das Gehäuse eng aneinander passen und die Luftdichtheit aufrechterhalten

Dichtung:

Die Dichtung sorgt dafür, dass das Gehäuse und der Motor perfekt zueinander passen und die Luftdichtheit des Brennraums erhalten bleibt. Allerdings gibt es ein Verfahren zum Anziehen und der geeignete Sicherungsrand muss sichergestellt werden.

Mittelwelle (Vorbau):

Die Mittelwelle verbindet den Anschluss und die Mittelelektrode. Das Teil besteht aus Stahl und enthält eine Rolle, die Hochspannungsstrom verlustfrei vom Anschluss zur Mittelelektrode fließen lässt.

Glassiegel:

Die Glasdichtung befindet sich zwischen der Mittelwelle und dem Isolator, um die Luftdichtheit aufrechtzuerhalten. Es wird aus einer speziellen Mischung aus Glaspulver und Kupferpulver hergestellt. Sie werden im Installationsabschnitt der Welle und der Mittelwelle und der Mittelelektrode geladen und dann bei hoher Temperatur geschmolzen. Dies verbindet die Mittelwelle und die Mittelelektrode und verschmilzt den Isolator und das Metall. Ihre Abdichtung ist gut und das thermische Ausdehnungsverhältnis ist perfekt. Aus diesem Grund treten auch unter rauen Bedingungen keine Lücken auf und eine gute Luftdichtheit kann gewährleistet werden.

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Elektrode mit Kupfer:

An der Mittelelektrode wird eine spezielle Nickellegierung verwendet, um den Elektrodenverschleiß zu reduzieren, und Kupfer ist im Mittelteil versiegelt, um seine Wärmeleitfähigkeit zu verbessern.

Wohnung:

Das Gehäuse bildet eine Außenschale, die den Isolator umgibt und trägt. Es ermöglicht auch die Installation der Zündkerze am Motor. Am unteren Teil befindet sich eine Masseelektrode, die Strom durch den Motor selbst zur Mittelelektrode über den Spalt fließen lässt.

Mittelelektrode:

Die Mittelelektrode wird an eine Iridiumlegierungsspitze üblicherweise mit einem Durchmesser von 0,4 mm lasergeschweißt, um die Mittelelektrode herzustellen, Iridium ist ein Edelmetall mit außerordentlich überlegenen Eigenschaften für eine Zündkerzenelektrode. Zu diesen Eigenschaften gehören Hochtemperaturbeständigkeit, hohe Festigkeit und niedriger Widerstand usw. Der Zweck einer Mittelelektrode besteht darin, die Funkenspannung zu senken, einen zuverlässigen Funken zu sichern, die Zündleistung zu verbessern und den Löscheffekt zu verringern.

Erdungselektrode mit U-Nut:

Diese Komponente erfüllt einen sehr wichtigen Zweck, da sie es ermöglicht, eine große Zündenergie zu erhalten und den Flammenkern (Flammengröße) leicht zu erweitern. Die mit dem Luft-Kraftstoff-Gemisch in Kontakt stehende Oberfläche ist groß und es gibt viele Kantenabschnitte, und es treten leicht Funken auf. Schließlich,

Konisch geschnittene Masseelektrode:

In diesem Teil wird die Elektrodenspitze in eine fein verjüngte Form geschnitten. Der Zweck besteht darin, den Löscheffekt zu verringern, wodurch die Zündleistung verbessert wird.

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Unten ist das vollständige Diagramm einer Zündkerze:

Arten von Zündkerzen

Nachfolgend sind die verschiedenen Arten von Zündkerzen aufgeführt, die auf dem Markt erhältlich sind:

Kupfer-Zündkerzen:

Bei diesen Arten von Zündkerzen ist die Mittelelektrode ein Kupferkern, der mit einer Nickellegierung beschichtet ist. Es ist mehr Spannung erforderlich, um Funken zu erzeugen, da die Mittelelektrode im Vergleich zu anderen den größten Durchmesser hat. Da Nickellegierungen ein weiches Material und nicht sehr langlebig sind, müssen Kupferzündkerzen häufiger ausgetauscht werden als andere Typen. Einige Autos sind so konzipiert, dass sie den Stecker trotz ihrer kürzeren Lebensdauer verwenden. Obwohl einige Hersteller der Ansicht sind, dass der Einbau teurer Zündkerzen Geldverschwendung sein kann.

Iridium-Zündkerzen:

Die Iridium-Zündkerzen halten länger, da Iridium ein härteres und haltbareres Material als Platin ist. Die Mittelelektrode ist klein ausgelegt, wodurch weniger Spannung benötigt wird, um einen Funken zu erzeugen. Aus diesem Grund ist es im Vergleich zum ersten Typ teurer. Heutzutage sind die meisten Fahrzeuge mit Iridium-Zündkerzen ausgestattet, da sie die Anzahl der Autopannen minimieren.

Einzelplatin-Zündkerzen:

Diese Zündkerzentypen ähneln der Kupfer/Nickel-Version, nur dass ihre Mittelelektrode eine Platinscheibe enthält. Diese Scheibe ist eher mit der Spitze als mit einer Nickellegierung verschweißt. Einzelne Platinstecker sind teuer, halten aber länger als Nickellegierungen, bevor sie abgenutzt sind. Es erzeugt mehr Wärme, was die Kohlenstoffbildung reduziert. Die Zündkerze wird für Neuwagen mit Coil-on-Plug-Zündung empfohlen.

Doppelplatin-Zündkerzen:

Bei diesen Typen gibt es eine Platinbeschichtung sowohl an der Mittel- als auch an der Masseelektrode, was sie effizienter macht und länger hält. Es ist eine großartige Wahl für ein verschwendetes Funkenzündsystem, das beide Elektroden stärker verschleißt.

Bei einem Wasted-Funken-Zündsystem zündet jede Zündspule zwei Zündkerzen gleichzeitig. Einer im Zylinder des Kompressorhubs und der andere im Zylinder des Auspuffhubs. Schließlich wird der Funke verschwendet, weil das Luft/Kraftstoff-Gemisch bereits im vorherigen Takt verbrannt ist. Dieses Zündsystem wird nicht stark von Regen oder Schmutz beeinträchtigt.

Silberne Zündkerzen:

Da das Material von Silberzündkerzen weniger haltbar ist, hält es nicht so lange wie Iridium- oder Platin-Zündkerzen. Aber es hat eine bessere Wärmeleitfähigkeit und wird oft in älteren europäischen Hochleistungsautos und Motorrädern verwendet.

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Funktionsprinzip einer Zündkerze

Die Funktionsweise einer Zündkerze kann in einigen Phasen recht komplex sein, kann aber sehr interessant zu lernen sein. Wie bereits erwähnt, dient er dazu, das komprimierte Luft/Kraftstoff-Gemisch von Benzinmotoren zu zünden.

Das Gerät enthält eine isolierte Mittelelektrode, die über seine Länge verläuft, und am unteren Ende befinden sich eine oder mehrere Erdungselektroden. Dieser Teil ist vom freiliegenden Ende der Mittelelektrode getrennt, das als „Funkenstrecke“ bezeichnet wird. Immer wenn Spannung von der Zündspule an die Zündkerze angelegt wird, ist sie hoch genug, um zu bewirken, dass die elektrische Energie über den Spalt springt und einen Funken erzeugt.

Die Elektroden wurden traditionell aus Kupfer hergestellt, aber es ist besser mit Hochmetallen wie Iridium und Platin. Die modernen Zündkerzen sind mit kleineren Mittelelektroden konstruiert, so dass eine niedrigere Spannung erforderlich ist, um Funken zu erzeugen. Dies liegt daran, dass eine geringere Spannung ein effizienteres Zündsystem ergibt.

Der Stecker wird an eine Hochspannung angeschlossen, die durch Zündung oder Magnetzünder erzeugt wird. Zwischen der Mittelelektrode und der Seitenelektrode entsteht eine Spannungsdifferenz, wenn die Elektronen aus der Spule fließen. In diesem Stadium kann kein Strom fließen, da die Luft und der Kraftstoff im Spalt ein Isolator sind, aber wenn die Spannung ansteigt, beginnt sich die Struktur des Gases zwischen den Elektroden zu ändern. Sobald die Spannung die Durchschlagsfestigkeit der Gase übersteigt, wird es ionisiert.

Dieses ionisierte Gas wird zu einem Leiter und lässt Elektronen durch den Spalt fließen. Zündkerzen benötigen normalerweise eine Spannung von mehr als 2000 Volt, um richtig zu zünden. Wenn der Elektronenstrom über die Lücke ansteigt, steigt die Temperatur des Funkenkanals auf 60.000 k. Bei dieser immensen Hitze im Funkenkanal dehnt sich das ionisierte Gas schnell aus und verursacht eine kleine Explosion in der Kammer.

Heiße und kalte Stecker

Der Wärmebereich von Zündkerzen ist die Temperatur der Spitze in der Funkenstrecke. Abhängig von der Temperatur wird die Komponente als heiß oder kalt betrachtet. Die heißen Zündkerzen sind gute Isolatoren, da mehr Wärme in der Spitze und damit im Brennraum gespeichert wird. Es hält tendenziell länger als der kalte Typ, da die Temperatur hoch genug ist, um Kohlenstoffablagerungen zu verbrennen. Aus diesem Grund funktionieren Hot Plugs gut bei Standardfahrzeugen.

Kalte Zündkerzen sind viel weniger isoliert, weshalb mehr Wärme aus der Spitze und weg von der Kammer geleitet wird. Dadurch bleibt der Brennraum kühler. Zu heiße Zylinderräume für eine einwandfreie Funktion können jedoch zu Vorzündungen oder Klopfen (ungleichmäßiger Kraftstoffverbrennung) führen, was zu dauerhaften Schäden am Motor führen kann. Kaltzündkerzen sind ideal für Hochleistungsfahrzeuge mit Hochtemperaturmotoren, solche mit hoher Leistung, hoher Drehzahl, längerer Beschleunigung oder Hochgeschwindigkeitsfahrt oder Zwangsansaugung.

Sehen Sie sich das Video an, um besser zu verstehen, wie Zündkerzen funktionieren:

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Symptome einer schlechten oder defekten Zündkerze

Unten sind die Symptome einer schlechten oder ausgefallenen Zündkerze und ihre Vorbeugung aufgeführt:

Langsame Beschleunigung:

Wenn die Zündkerzen ausfallen, bemerken Sie eine schlechte Beschleunigung Ihres Autos. In modernen Fahrzeugen, in denen der Sensor den meisten Zustand des Motorzündsystems anzeigt. Das Problem kann leicht notiert werden. Manchmal kann das Problem von einem fehlerhaften Sensor herrühren, aber in den meisten Fällen ist es ein abgenutzter Stecker. Eine langsame Beschleunigung kann durch mehrere Faktoren im Motor verursacht werden, wie z. B. schlechte Kraftstofffilter, verschmutzte oder verstopfte Kraftstoffeinspritzdüsen oder defekte Sauerstoffsensoren. Aus diesem Grund muss ein Experte die Situation untersuchen, sobald sie begonnen hat.

Schlechter Kraftstoffverbrauch:

Eine schlechte Zündkerze kann dazu führen, dass Sie mehr Geld für Kraftstoff ausgeben. Eine gute Zündkerze trägt dazu bei, Kraftstoff im Verbrennungszyklus effizient zu verbrennen, wodurch mehr als der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch erreicht wird. Das Problem tritt an der Zündkerze auf, entweder weil der Abstand zwischen den Elektroden entweder zu eng ist oder der Abstand dazwischen groß ist. In den meisten Fällen passen Mechaniker den Abstand an, wenn Sie sich über ein ähnliches Problem beschweren. Nun, es ist besser, stattdessen den Stecker zu wechseln, um dies in Zukunft zu vermeiden.

Schwieriger Start:

Das Problem tritt häufig auf, wenn Sie feststellen, dass ein Heimwerker, der geradeaus fährt, seine Zündkerze verliert, wenn er / sie Probleme beim Starten seines Autos hat. Meistens scheint das Gerät abgenutzt zu sein. Aber verschiedene Symptome können das Zündsystem eines Motors beeinflussen, ein Experte sollte hinzugezogen werden.

Motorfehlzündung:

Fehlzündungen von Motoren sind ein Problem des Zündsystems, in modernen Autos oft ein Fehler eines Sensors. Aber es wird auch durch das Zündkerzenkabel verursacht oder wenn die Spitze der Zündkerze, die das Kabel verbindet, beschädigt wurde. Wenn ein Motor fehlzündet, wird der Fahrer intermittierende Stolper- oder Stottergeräusche im Motor wahrnehmen. wenn nicht aufgepasst wird und die Fehlzündungen andauern, steigen die Abgasemissionen, der Kraftstoffverbrauch sinkt und die Motorleistung nimmt ab. Ein anderes Problem hängt also mit Fehlzündungen zusammen. Ziehen Sie in Betracht, einen Mechaniker aufzusuchen, sobald Sie Fehlzündungen im Motor bemerken.

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Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine Zündkerze eine großartige Komponente ist, von der wir gesehen haben, dass sie bei Benzinmotoren effektiv funktioniert. Wir haben auch zwei Funktionen untersucht, die es bietet, darunter das Entzünden und Abführen von Wärme aus der Kammer. Verschiedene Zündkerzenteile und -funktionen wurden aufgedeckt und auch Typen sowie schlechte Symptome.

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