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13.02.2013 | Motorentechnik | Im Fokus | Onlineartikel

Zündung: wenn der Funke überspringt

Autor:
Katrin Pudenz
2:30 Min. Lesedauer

Die Entflammung des verdichteten Kraftstoff-Luft-Gemischs im Brennraum des Zylinders wird beim Verbrennungsmotor als Zündung bezeichnet. Erfolgt sie beim Ottomotor durch einen Hochspannungsfunken des verdichteten Kraftstoff-Luft-Gemisches, wird sie beim Dieselmotor durch Selbstzündung des durch einen Injektor eingespritzten Brennstoffes in hochverdichtete Luft ausgelöst. Doch wie hat sich die Zündung seit der Erfindung des Automobils entwickelt und wie sieht die Zukunft aus?

Die erste Form der Zündung soll die Glührohrzündung gewesen sein, bei der mit einem kleinen Brenner ein Platinröhrchen im Verbrennungsraum des Zylinders zum Glühen gebracht wurde. Das führte bei der Komprimierung des Gasgemisches zur Entzündung. Jedoch war diese Form der Zündung und auch der Vorrichtung störanfällig und nicht regulierbar. Daher waren die Entwickler zu Beginn der automobilen Ära vornehmlich damit beschäftigt, den Zündprozess zuverlässig zu machen.

Der Durchbruch im Bereich der Zündtechnik sei, wie Richard Backhaus, stellvertretender Chefredakteur MTZ in MTZ 3/2013 berichtet, in den Jahren 1901/ 1902 gelungen. Damals "beauftragte Robert Bosch einen Mitarbeiter Gottlob Honold mit der Konstruktion einer Magnetzündung ohne das bisher übliche wartungsanfällige Abreißgestänge". Resultat der Arbeit Honolds war die Hochspannungs-Magnetzündung, die auch Lichtbogenzündung genannt wurde. Sie wurde über eine Kabelverbindung an eine Zündkerze weiter geleitet. Zwischen ihren Elektroden sprang der Zündfunke über.

Die Zündtechnik entwickelte über die Jahre sich weiter und nun ist die Verlässlichkeit des Prozesses ist nicht mehr unbedingt das Thema, das umtreibt. Vielmehr kommen für die Weiterentwicklung der Zündsysteme Aspekte wie die künftigen, strengeren Abgasauflagen und die weitere CO2-Reduzierung entscheidende Bedeutung zu.

So entwickelt beispielsweise Borg Warner Beru Systems ein neues Doppelspulen-Zündsystem. Die neue Technik, sie wird als Dual-Coil-Ignition, DCI, bezeichnet, besteht aus zwei Zündspulen in einem Gehäuse. Sie ist, ähnlich wie die Plug-Top-Zündspule, direkt mit der Zündkerze des jeweiligen Zylinders verbunden.

Mit der neuen Technik lassen sich Zündverzögerungen reduzieren, wodurch eine präzisere Anpassung des Zündzeitpunkts bei unterschiedlichen Drehzahlen und Motorlast möglich wird. Im Vergleich zur Multispark-Zündung verfügt die DCI über eine weitere Zündspule, die einen dauerhaften und nicht abreißenden Funken generiert und damit über Vorteile bei Zündverhalten, Energieverbrauch und Elektrodenverschleiß verfügen soll. Das neue System soll den Verbrennungsprozess verbessern und auf diese Weise zur Reduzierung von Emissionen beitragen.

Ein weiteres Beispiel ist die Corona-Zündung von Federal-Mogul: im Vergleich zu herkömmlichen Systemen erzeugt das Zündsystem eine deutlich größere Zündquelle. Und das verteilt über einen großen Bereich des Brennraums. Die sogenannte Advanced-Corona-Ignition-System(Acis)-Technologie soll für eine vollständigere Verbrennung sorgen. Aufgrund der vollständigeren Verbrennung, die mithilfe der neuen Entwicklung des Zulieferers erreicht wird, soll eine sichere Entflammung von mageren oder stark verdünnten Kraftstoffluftgemischen ermöglicht werden, um moderne Verbrennungsstrategien zur Emissions- und Kraftstoffreduzierung anwenden zu können. Die genutzten Materialen und Designansätze bei Acis seien so gewählt, dass die Einführung in der Großserie sowohl bei aktuellen wie auch bei künftigen Motorengenerationen sichergestellt sei.

Und fest steht - ob in der Vergangenheit oder auch in der Zukunft: Zündsysteme haben eine besondere Rolle, wie Richard Backhaus betont. "Sie müssen eine sichere Entflammung bei allen Betriebszuständen des Motors gewährleisten".

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Quelle:
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