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Die Hochspannung für die Zündkerzen eines Ottomotos wird durch die Zündspule(n) tranformiert. (Bild: CHRIS POOK @shutterstock.com)
1. Aufgabe der Zündspule
Die Aufgabe der Zündspule innerhalb der Zündanlage eines Autos besteht darin, die Bordnetzspannung von 12 Volt auf die notwendige Hochspannung zu transformieren, damit der Funke zwischen den Elektroden der Zündkerze überspringen kann. Durch die Entladung wird das verdichtete Kraftstoff-Luft-Gemisch entflammt und gebundene chemische Energie umgewandelt, die schließlich den Kolben innerhalb des Zylinders nach unten drückt und durch die Kurbelwelle in Drehmoment umgewandelt wird. Ein großer Teil der Energie steht allerdings in Form von Licht und Wärme nicht für den Vortrieb zur Verfügung.
2. Funktionsweise und Aufbau von Zündspulen
Die Zündspule entspricht in ihrem Aufbau einem Transformator, wobei sich die Primärwicklung durch eine sehr geringe Windungszahl auszeichnet. Je nach Spule sind es 100 bis 500 Windungen eines dicken, isolierten Kupferdrahtes. Aufgrund des großen Leitungsquerschnitts und der geringen Leiterlänge ist der Widerstand gering (R = 0,3 - 2,5 Ohm) und ein hoher Strom kann mit geringer Induktivität fließen. Dadurch baut sich entsprechend der elektromagnetischen Wechselwirkung ein Magnetfeld mit hoher Energiedichte auf. Ein Eisenkern verstärkt die Wirkung. Die Sekundärwicklung besteht ebenfalls aus einem Kupferdraht, der um einen Eisenkern gewickelt wird, doch an dieser Stelle enden die Gemeinsamkeiten. Der Draht ist sehr dünn und die Wicklungszahl der Sekundärspule liegt bei 15.000 bis 30.000 und der Widerstand beträgt zwischen 5.000 und 20.000 Ohm. Hat sich das Magnetfeld in der Primärwicklung aufgebaut, wird der Primärstrom durch ein Schaltgerät bzw. Zündmodul unterbrochen. Das Magnetfeld bricht schlagartig zusammen und eine hohe Spannung von bis zu 400 Volt wird induziert, die entsprechend dem Übersetzungsverhältnis zwischen Primär- und Sekundärspule weiter erhöht wird. Bis zu 40.000 Volt Spannung liegen schließlich am Sekundärstromkreis an. Diese Spannung reicht aus, um das Gas zwischen den Elektroden der Zündkerze zu ionisieren und kurzfristig elektrisch leitend zu machen. Durch den überspringenden Funken wird der Stromkreis schließlich geschlossen und die in der Zündspule gespeicherte Energie innerhalb von 1,0 - 2,5 ms abgebaut.
3. Die Vorteile von Stabzündspulen bzw. Einzelfunkenzündspulen
Mittlerweile wird die Zündspannung häufig nicht mehr über einen Zündverteiler an die Zündkerze des jeweiligen Zylinders weitergeleitet. Bei Motoren mit hoher Drehzahl und vielen Zylindern ergibt sich nämlich das Problem, dass eine Zündspule allein gar nicht in der Lage ist, die notwendigen Magnetfelder in der Primärwicklung schnell genug aufzubauen. Sind die Schließzeiten des Primärstromkreises zu kurz, kann die notwendige Hochspannung nicht mehr erreicht werden. Die Folge wären Zündaussetzer. Aus diesem Grund wurden Einzelfunkenzündspulen entwickelt, die jeweils nur für einen Zylinder verantwortlich sind und meist direkt auf der Zündkerze sitzen. Doppelfunkenzündspulen versorgen analog jeweils zwei Zylinder mit Hochspannung. Dadurch ist kein beweglicher Klauenläufer mehr notwendig, dessen Kontakte korrodieren können. Außerdem liegt an den Zündkabeln keine Hochspannung mehr an, sodass sich die Abschirmung des entstehenden Magnetfeldes deutlich weniger problematisch gestaltet.
Moderne Motoren besitzen schließlich jede Menge Sensoren und bei kompakter Bauweise könnten induzierte Ströme zu Fehlermeldungen führen, obwohl alle Bauteile korrekt funktionieren. Es gibt auch kaum Spannungsverluste und die Anforderungen an die Durchschlagsfestigkeit der Kabel sind ebenfalls geringer. Schließlich bieten Stabzündkerzen die Möglichkeit, den Zündzeitpunkt für jeden Zylinder separat einzustellen. So lässt sich z.B. der Klopfneigung des Kraftstoffes entgegenwirken und natürlich die Effizienz der Verbrennung erhöhen.
4. Zündspule defekt? Symptome bei Problemen
Zündspulen unterliegen Verschleiß und sind auch nicht immun gegen Defekte. Es kann z.B. zu internen Kurzschlüssen oder mechanische Beschädigungen am Anschlussstecker kommen, die durch Motorvibrationen hervorgerufen werden. Korrosion an den Steckeranschlüssen durch Eindringen von Nässe oder Schäden durch fehlerhafte Spannungsversorgung, z.B. wenn der Generator nicht mehr die volle Leistung bringt, sind ebenfalls denkbar. Symptome einer defekten Zündanlage sind ein unrunder Leerlauf, Probleme beim Beschleunigen (Ruckeln, Aussetzer), hohe Verbrauchswerte oder gar der Totalausfall des Motors. Allerdings können diese Symptome nicht spezifisch der oder den Zündspule(n) zugeordnet werden. So sollte man sich immer auch die Zündkerzen anschauen.
5. Wechsel von Einzelfunkenzündspulen
Am Beispiel eines VW Golf 4 Variant 1.6 16V erklären wir, wie Stabzündspulen gewechselt werden. Für die Arbeit sind lediglich zwei Schraubendreher notwendig. Öffne die Motorhaube und klemmen die Batterie am Minuspol ab. Entferne die Motorabdeckung und ziehe den Schlauch der Kurbelgehäuseentlüftung ab. Der Öleinfüllstutzen wird entfernt, um besser an die Zündspulen zu kommen. Damit kein Dreck in den Motor gelangt, wird der Öldeckel einfach wieder aufgesetzt. Auch die Drosselklappeneinheit wird mit einem Lappen abgedeckt, um Verschmutzungen und Beschädigungen zu vermeiden.
Öffnen Sie die Kabelkanäle, damit weder die Kabel noch die Halter beim Wechsel der Zündspulen beschädigt werden. Mit Gefühl lassen sich nun die Zündspulen aus der Halterung hebeln. Achte darauf, die Schraubendreher wirklich an der Zündspule und nicht am Stecker anzusetzen. Der Stecker kann im Anschluss entfernt werden. Es handelt sich um typische VW-Stecker, bei denen die Nase nach unten gedrückt werden muss. Wiederhole den Vorgang an allen vier Zündspulen. Natürlich darf auch in die nun freigewordenen Öffnungen kein Schmutz fallen, damit der Kontakt zwischen Zündspule und Zündkerze später nicht gefährdet ist.
Die Zündspulen werden jeweils wieder an die Kabel angeschlossen, wobei der Stecker hörbar einrasten muss. Führe die Zündspulen langsam ein und fixiere sie mit leichtem Druck. Achte auf die Länge der Kabel, um die Zündspulen wirklich richtig anzuschließen. Ein falscher Zündzeitpunkt kann schließlich das Ende des Motors bedeuten. In der Regel ist es jedoch nicht möglich, die Kabel zu vertauschen. Sind die Zündspulen eingesetzt, werden die Kabel noch ordentlich in die Kabelbahn gelegt und durch die kleinen Halteklammern fixiert. Setze den Ölstutzen wieder ein, verbinde den Schlauch der Kurbelgehäuseentlüftung und befestige die Motorabdeckung. Zuletzt kann auch die Batterie wieder angeklemmt werden.
6. Neue Zündspule bei kfzteile24 kaufen
Leidet dein Auto unter Zündaussetzern oder springt nicht mehr an? Ist der Motor vielleicht an kalten oder heißen Tagen besonders zickig? Dann solltest du die Zündanlage prüfen und ggf. eine neue Zündspule kaufen. Leider sind die Symptome einer defekten Zündanlage recht unspezifisch und sowohl Zündkabel als auch Schaltgeräte, Zündspulen oder Steckverbindungen können für vorhandene Probleme verantwortlich sein. Vor dem Wechsel der Zündspule sollte daher eine Sichtprüfung vorgenommen werden und insbesondere der Zündverteiler und die Zündkabel unter die Lupe genommmen werden. Muss die Zündspule gewechselt werden, findest du bei kfzteile24 natürlich hochwertigen Ersatz. Wir bieten Markenware renommierter Hersteller wie u.a. Bosch, Febi, Bremi oder Blue Print an. Achte beim Kauf darauf, dass die Zündspule zu deinem Motor passt oder lasse dich durch unseren Support beraten. Die freundlichen und kompetenten Mitarbeiter beraten dich gerne. Damit du beim Kauf kein Risiko eingehst, gewähren wir auch satte 365 Tage Rückgaberecht. Werkstätten und Pannendienste schätzen uns auch wegen des schnellen Versands der Ware als zuverlässigen Partner. In der Regel wird die Ware innerhalb von 24 Stunden versendet und 1-2 Werktagen geliefert. Teste uns.
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