Zündanlage siehe auch Zündkerze

Magnetzündanlage

Eine Magnetzündanlage vereinigt in sich Stromerzeuger, Zündspule, Unterbrecher und Zündversteller. Magnetzünder für Mofas und Mopeds sind gleichzeitig als Magnetzünder-Generatoren ausgebildet.

Aufgaben

• Die Magnetzündanlage soll unabhängig von einer Batterie die Zündspannung erzeugt.

Heute werden fast nur noch Schwungmagnetzünder eingebaut.

Man unterscheidet

• Magnetzündanlage
• Magnet-Hochspannungs-Kondensator-Zündanlage
• Magnetzünder-Generator

Magnetzündanlage

Diese Zündanlagen werden bei Motoren verwendet, die keinen Lichtstrom benötigen.

Wirkungsweise

Die Primär- und Sekundärwicklung der Zündspule sind auf einen Eisenkern gewickelt, der an seinen Enden als Polschuh ausgebildet ist. Die in das Schwungrad des Motors eingesetzten Dauermagneten laufen dicht an den magnetischen Kreisen. Abhängig von der Polarität des Magnetpols, der am Polschuh vorbeiläuft, ändert sich die Richtung des magnetischen Flusses im Zündanker. Ist der Unterbrecher geschlossen, fließt in der Primärwicklung ein Strom, dessen magnetische Wirkung der Abnahme des magnetischen Flusses entgegenwirkt. Der magnetische Fluss bleibt nahezu gleich, obwohl er aufgrund der Magnetankerstellung seine Richtung ändern müsste. Hat nun der Primärstrom
seinen Höchstwert erreicht, wird der Unterbrecher geöffnet. Die magnetischen Wirkung des Primärstroms hört auf, der Fluss im Zündanker ändert schlagartig seine Richtung. Dabei wird in der Sekundärwicklung ein Hochspannungsstoß induziert, der als Zündspannung an die Zündkerzen weitergeleitet wird. Das Öffnen des Unterbrechers findet kurz nach Ablaufen des Magnetankers von den Kanten der Polschuhe statt. Diesen Zeitpunkt bezeichnet man als Abriss. Hier reißt der magnetische Fluss ab. Die Hersteller geben ein Abrissmaß an, bei dem der Unterbrecher öffnen muss. Gleichzeitig muss das Öffnen im richtigen Zündzeitpunkt des Motors stattfinden. Ein dem Unterbrecher parallel geschalteter Kondensator verhindert das Kontaktfeuer.

Magnet-Hochspannungs-Kondensator-Zündanlage

Diese Zündanlage arbeitet kontaktlos und somit verschleißfrei.

Wirkungsweise

Der Dauermagnet im Polrad induziert im Ladeanker eine Wechselspannung, die durch eine Diode gleichgerechtet wird. Mit dieser Spannung wird der Kondensator aufgeladen. Beim weiteren Umlauf des Dauermagnete wird in der Primärwicklung der Zündspule eine Steuerspannung erzeugt. Es fließt ein Strom über eine Diode zum Thyristor. Bei Erreichen der erforderlichen Stromstärke öffnet der Thyristor. Der Kondensator kann sich über die
Primärwicklung entladen. Durch den plötzlichen Stromanstieg in der Primärwicklung wird in der Sekundärwicklung eine Hochspannung induziert, die an die Zündkerze weitergeleitet wird.

Magnetzünder-Generator

Magnetzünder-Generatoren haben zur Stromversorgung der Beleuchtungsanlage einen oder mehrere zusätzliche Generatoranker. Das Polrad ist bei diesen Anlagen vier- oder sechspolig.

Wirkungsweise

Das magnetische Feld der Dauermagneten induziert in der Zündspule den Primärstrom, der beim Öffnen der Unterbrecherkontakte die Zündspannung in der Sekundärspule erzeugt. Beim Umlaufen des Polrads wird unabhängig vom Magnetzünder in den Generatoranker eine Wechselspannung erzeugt, die an die Beleuchtungsanlage weilergeleitet wird. Die Spannung und die Stromstärke wird durch die magnetische Rückwirkung des Lichtstroms begrenzt. Der in der Wicklung des Generatorankers fließende Lichtstrom erzeugt ein magnetisches Feld, das dem Flusswechsel des Dauermagnetfeldes entgegenwirkt.Abhängig von der Drehzahl des Schwungrads und
der Stromstärke wird der Aufbau des magnetischen Flusses verzögert. Dadurch kann die Spannung und der Strom trotz höherer Motordrehzahl nicht weiter ansteigen.
Bei diesen Anlagen ist es daher notwendig, dass Glühlampe mit vorgeschriebener Leistung verwendet werden. Die Lichtleistung dieser Anlagen liegt zwischen 17 und 180 Watt bei 6 oder 12 Volt Spannung.

Zündkerze

Zündkerzen werden mechanisch, thermisch, elektrisch und chemisch sehr stark beansprucht. Der Isolierkörper ist aus Sinterkorund, ca. 95 % Al(2)O(3) hergestellt. Die Elektroden werden meist aus einer Nickellegierung gefertigt. Es werden auch Chromstahl, Silber oder Platin verwendet.

Aufgabe

Die Zündkerze soll:

• Die Zündspannung isoliert bis zu den Elektroden führen
• Den Verbrennungsraum gasdicht verschließen
• Die Temperatur an der Mittelelektrode durch gute Wärmeabführung auf

400...850°C begrenzen.
• Sicheren Kaltstart ermöglichen
• Aussetzerfreien Motorlauf gewährleisten

Der Zündspannungsbedarf der Zündkerze ist die für den Funkenüberschlag notwendige Hochspannung. Sie bewirkt, dass eine hohe Feldstärke zwischen den Elektroden entsteht.
Dadurch wird die Funkenstrecke ionisiert und leitfähig.

Der Elektrodenabstand beeinflusst den Zündspannungsbedarf. Der ündspannungsbedarf nimmt mit größerem Abstand zu. Die Elektrodenform beeinflusst ebenfalls den Zündspannungsbedarf. Keine Elektrodenabmessung vergrößern die elektrische Feldstärke und verringert den Spannungsbedarf.

Hohe Verdichtung des Motors, ungünstige Gemischzusammensetzung und turbulente Gemischbewegungen erfordern eine höhere Zündspannung.

Arten

Bei Zündkerzen unterscheidet man:

• Gewindegröße
• Art der Abdichtung zum Zylinderkopf
• Elektrodenform
• Elektrodenmaterial
• Wärmewerte

Die Abmessung der Zündkerzen werden durch die Gewindegröße und die Schlüsselweiten des Sechskants bestimmt. Die meist verwendete Gewindegröße ist M 14*1,25. Es gibt auch Zündkerzen mit Gewinde M 10*1, M 12*1,25 und M 18*1,5. Die Länge des Gewindes beträgt entsprechend der Wandstärke des Zylinderkopfs bei 14 mm Gewinde 11,1; 12,7 oder 19 mm.

Nach Art der Abdichtung unterscheidet man Zündkerzen mit Flachdichtsitz mit Dichtring und Zündkerzen mit Kegeldichtsitz ohne Dichtring. Die Elektrodenform hat Einfluss auf das Wärmeleitvermögen, auf die Gemischzugänglichkeit, auf die Verschließfestigkeit und den Zündspannungsbedarf.

Nach der Form der Masseelektrode unterscheidet man:

• Stirn-Elektrode
• Seiten-Elektrode
• Ring-Elektrode

Man verwendet ein, zwei, drei und vier Masseelektroden. Der Elektrodenabstand ist für eine einwandfreie Zündung von großer Bedeutung. Großer Abstand ergibt ein besseres Zünden des Gemischs. Zu großer Abstand überlastet die Zündanlage. Es kommt zu Zündaussetzern.

Wärmewert

Das Maß für die thermische Belastbarkeit der Zündkerze ist der Wärmewert. Die Arbeitstemperatur am Zündkerzenfuß soll 400...850°C betragen. Ist der Wärmewert zu hoch gewählt, steigt die Zündkerzentemperatur über 850 °C an. Dies hat Glühzündungen zur folge. Bei zu niederem Wärmewert wird die Selbstreinigungstemperatur bzw. die Freibrenngrenze von ca. 400 °C nicht erreicht und die Kerze verrußt. Dies ergibt Zündaussetzer. Die Größe der Isolatorfuß-Oberfläche bestimmt die Wärmeaufnahme der Zündkerze an.
 

• Je niederer die Wärmewert-Kennzahl einer Zündkerze, desto niederer ist ihr Widerstand
gegen Glühzündungen (heiße Zündkerze).
 
• Je höher die Wärmewert-Kennzahl einer Zündkerze, desto höher ist ihr Widerstand gegen
Glühzündungen (kalte Zündkerze).

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