Neue
Zündkerzenausführung |
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-"Der Deutscher Straßenvekehr" 12/83-
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Es gibt kaum ein Erzeugnis der
Kraftfahrzeugen Zubehörindustrie, das hinsichtlich seiner technischen Parameter über
Jahre hinweg in der gleichen Ausführung sowie in der gleichen Qualität gefertigt und
angeboten wird. Oft zwingt gerade der augenblicklich erreichte technische Stand, zum
Beispiel im Motorenbau,funktionsbedingte Baugruppen oder Einzelteile weiterzuentwickeln
und den neuen Erfordernissen anzupassen. Neben den neuen Anforderungen, denen die Teile
entsprechen müssen, werden auch die zwischenzeitlich neu gewonnenen Erkenntnisse
funktionsspezifischer Art berücksichtigt. |
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Als Beispiel sei hier aus der Palette der
Zubehörteile für die Kraftfahrzeuge das Erzeugnis "Zündkerze" angeführt.
Besonders die in den letzten 10 Jahren durchgesetzten leistungssteigernden und
verbrauchssenkenden Maßnahmen im Motorenbau veränderten die thermischen Bedingungen der
Motoren. Daraus resultieren erhöhte Anforderungen an die Zündkerzen, die in ihrer
Ausführung den Motoren angepaßt werden mußten. Auch dem Hersteller der
Isolator-Zündkerzen in der DDR, dem VEB Elektrokeramische Werke Sonneberg, war daran
gelegen, dazu seinen Beitrag zu leisten und nicht zuletzt seine international erreichte
Stellung weiter zu festigen. Neben den seit Jahren betriebenen
Weiterentwicklungsmaßnahmen wurden in diesem Zusammenhang in letzter Zeit
Entwicklungsergebnisse wirksam, die besonders der Verbesserung der thermischen Qualität
der Zündkerzentypenreihen M 14 und M 18 dienen. |
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Unter thermischer Qualität von
Zündkerzen versteht man das Vermögen, die im gesamten Betriebsbereich der
Verbrennungsmotoren neuester Bauart auftretenden Temperaturschwankungen ohne funktionelle
Störungen (Aussetzer, Glühzündungen) zu verkraften. Mit anderen Worten. Zündkerzen
sollen heute mehr als bisher die Eigenschaft besitzen, in thermisch hochbelasteten Motoren
unter Volllast keine Glühzündung auszulösen und im Teillastbereich nicht durch
Verrußung auszufallen. Um das zu erreichen, war die Steuerung des Wärmestromes im
Inneren der Zündkerze zu optimieren. Dazu sind verschiedene Lösungsvarianten möglich. |
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Typenreihe M 14 "Spezial" |
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Da die Zündkerzentypenreihe M 14 in der
Anwendung zur Zeit am meisten verbreitet ist, konzentrieren sich die
Weiterentwicklungsmaßnahmen vor allem darauf. Ausgehend von der Erkenntnis, daß über
die innere Dichtfläche einer Zündkerze der Hauptwärmestrom zum gekühlten Gehäuse im
Zylinderkopf des Motors fließt (Bild 1), wurden
Maßnahmen zur Verbesserung des Wärmeübergangs (Kontaktierung) zwischen dem
Zündkerzenisolatorkörper und dem Zündkerzengehäuse im Bereich der inneren Dichtfläche
durchgesetzt |
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Bild 1 |
Der Wärmestrom gelangt zu 70 Prozent von
der Zündkerze zum gekühlten Zylinderkopf, 20 Prozent werden im Zylinder an die
Frischgase abgegeben, 10 Prozent an die Außenluft |
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Gegenüber der bisherigen Zündkersen-Ausführung
wurde die Isolierkörperbundform geändert, um die Anwendung einer optimierten
Kaltschrumpfrille am Zündkerzengehäuse zu ermöglichen. Außerdem sorgen eine
veränderte Durchgangsbohrung und neue Dichtflächenwinkelabmessungen für eine eindeutige
Kontaktierung zwischen dem Isolierkörper und der Zündkerzengehäusedichtfläche(Bild 2). Der beim Bördeln des Zündkerzengehäuses er. reichte
günstigere Kraftdurchgang bis zur Gehäuseinnendichttläche bewirkt zusammen mit der
optimierten Kaltschrumpfrille neben besten Temperaturübargangsverhältnissen eine
bleibende Dichtheit auch bei extremen Motorbelastungen. Außerdem wirkten sich die
Verwendung einer Nagelquetschkopfelektrode bei gleichzeitiger Einschränkung der
Abmessungstoleranzen dar Mittelelektrode und der Isolierkörperbohrung sowie die
Verlagerung der Kittstelle (Verbindung der Mittelelektrode mit dem Kerzenanschlußstift)
in die Nähe des Hauptwärmestromes ebenfalls günstig auf das Temperaturverhalten der
Zündkeesen aus. |
(Bild 2) |
Damit wurde erreicht, daß die obere
Funktionsgrenze, charakterisiert durch den Wärmewert innerhalb der jeweiligen Typenreihe,
nur unwesentlichen Schwankungen unterliegt. Für die jeweilige Wärmewerttype sind bei
vorschriftsmäßigem Einsatz im betreffenden Motortyp damit die Voraussatzungen erfüllt,
daß entsprechend der unterschiedlichen Motorbelastung die Zündkerze im gewünschten
Temperaturbereich arbeitet und damit einen einwandfreien Motorbetrieb über lange Zeit
garantiert. |
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Bild 2 |
Damit die Zündkerze bei allen im
Motorberieb auftretenden Temperaturschwankungen (Teillast / Vollast) weder verrußt und
aussetzt, noch Glühzündung auslöst, muß ihre Betriebswärme stets zwischen 450 und 900
°C liegen |
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Gleichzeitig mit der Verbesserung der
thermischen Qualität der neuen Zündkerzen-Generation wurde durch Veränderung der
Isolierkörperschaffgeometrie neben der Erhöhung der Überschlagsfestigkeit (5 Schirme
anstelle der bisherigen 4) eine Verbesserung des elektrischen Funktionsquotienten
(Funktionsfestigkeit: Zündspannungsbedarf) ermöglicht. Durch die veränderten
Durchmesserverhältnisse am Isolatorschaft wird nunmehr auch ein guter Haftsitz des
Zündleitungssteckers = Kerzenstecker (Gummiausführung mit SAE-Anschluß bei
ausländischen Fahrzeugen) erreicht. Die Verbesserungen führen zu einer Erhöhung der
mittleren Nutzungsdauer von Zündkerzen und werden sich in der Folge bedarfssenkend
auswirken. Die ohnehin schon guten Ergebnisse mit bisherigen Zündkerzen in der
Grenznutzungsdauer (25000 km und mehr) werden damit kaum beeinflußt, da diese in erster
Linie vom Elektrodenverschleiß abhängt. Über die praxisbezogene mittlere Nutzungsdauer
und die Grenznutzungsdauer (Grenzzustand nach TGL 34 810) wurde bereits im Heft "Der Deutscher Straßenvekehr" 4/83 berichtet. |
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W 18/T 18 für ältere Motoren |
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Im Zusammenhang mit den
Weiterentwicklungsmaßnahmen an der Typenreihe M 14 wurden auch die wichtigsten Typen dar
Reihe M 18 mit überarbeitet. Da sich der Bedarf an Zündkersen mit dem großen Gewinde M
18 insgesamt stark rückläufig entwickelt und in erster Linie nur noch ältere Fahrzeuge
bzw. Motoren, insbesondere Wartburg und Trabant, für die Ersatzbestückung in Frage
kommen, konzentrierte sich die Weiterentwicklung besonders auf die hierfür erforderlichen
Typen. |
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Durch Verwendung von Teilen der Typenreihe
M 14, wie zum Beispiel Isolierkörpereinsätze mit den beschriebenen neuen Merkmalen und
entsprechender Spitzengeometrie sowie durch Vergrößerung der Atmungsbohrung im
Zündkerzengehäuse war es möglich, die bisherigen Typen M 18-175; 225; 240; 280 durch
die neuen Typen W 18 und T 18 abzulösen. Für alle älteren Wartburg- und Trabanttypen
und neueren mit regenerierten Zylinderköpfen (18er Zündkerzensitz) sind diese zu
verwenden. Der vergrößerte Atmungsraum und die schlankere Isolierkörperspitzenform
gewährleisten euch hier eine sichere Funktion in allen Betriebsbereichen. |
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Mit der neuen Zündkerzengeneration wurde
der Gebrauchswert hinsichtlich des Funktionsverhaltens und der thermischen Qualität um 30
Prozent erhöht. Der Zündkerzenhersteller ändert daher für diese Erzeugnispalette im
Garantiezeitraum von 12 Monaten die garantierte maximale Laufleistung für Pkw und Lkw von
7500 km auf 10 000 km und für Zweiradfahrzeuge von 4000 km auf 11000 km |
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geschrieben wurde der Beitrag von |
Klaus
Fischer -VEB Elektrokeramische Werke Sonneberg - |