Der Wärmewert von Zündkerzen

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Habt ihr euch auch schonmal gefragt, für was genau diese Ziffer bei Zündkerzen steht, wann "kältere" Zündkerzen erforderlich sind und was eine "kältere" Zündkerze überhaupt genau von einer "warmen" unterscheidet?

Dass es bei diesem Thema immer wieder zu Verwechselungen und Verwirrung kommt überrascht wenig, denn je nach Hersteller, manchmal sogar je nach Motor des jeweiligen Herstellers, gelten ganz unterschiedliche Regeln für den Wärmewert. Bei Bosch, Champion und BERU und vielen anderen Herstellern bedeutet ein niedrigerer Wärmewert, dass es sich um eine kühlere Zündkerze handelt. Bei NGK und Denso hingegen ist es genau umgekehrt, hier bedeutet eine niedrigere Kennzahl eine "wärmere" Kerze. Um dennoch eine Vereinheitlichung zu erreichen, ist bei den meisten Zündkerzen als Referenz ein Wärmewert relativ zur originalen Zündkerze des Motorherstellers angegeben, die dann beispielsweise "einen Wärmewert niedriger" lautet und entsprechend kühler ist.

Doch was bedeutet das genau?
Eine "warme" Zündkerze führt wenig Wärme ab - dies wird durch besondere Wärmeisolationsmaterialien oder auch einfach eine größere Menge an Isolationsmaterial erreicht. Bei einer "kalten" Zündkerze ist es genau umgekehrt, hier wird besonders viel Wärme abgeführt. Damit ein Otto-Motor richtig arbeitet, ist es sehr wichtig, dass bei einem Kaltstart nach möglichst kurzer Zeit eine Kerzentemperatur von ca. 400°C erreicht wird, denn unterhalb dieser Temperatur bilden sich Rußablagerungen auf der Annode und Kathode, die zu Zündaussetzern führen. Diese Temperatur wird als Freibrenngrenze bezeichnet. Es gibt auch eine Obergrenze für die Betriebstemperatur der Zündkerze, die bei ca. 900°C liegt. Wird diese Temperatur überschritten, beginnt der sogenannte Glühzündungsbereich, bei dem sich das Gemisch in den Brennräumen selbst entzündet und eine klopfende Verbrennung stattfindet.

Ihr ahnt jetzt wahrscheinlich schon, warum bei vielen Tuningmaßnahmen am Motor auch "kältere Zündkerzen" auf der to-do Liste stehen: Egal, ob man bei einem Kompressormotor den Ladedruck erhöht, durch ein aggressiveres Nockenwellenprofil oder größere Ventile den Füllgrad verbessert oder die Verdichtung erhöhrt, das Resultat sind immer höhere Verbrennungstemperaturen, mit denen man sich aus dem idealen Temperaturbereich der originalen Zündkerzen wegbewegt und sich oben genannte Glühzündprobleme einhandeln kann. Durch eine kältere Zündkerze wird hier entgegengewirkt, allerdings kann die Abgasqualität bei kaltem Motor darunter leiden.

Bei hochgezüchteten Rennmotoren in Oldtimern war früher die Problematik mit dem benötigten niedrigen Wärmewert bei Betriebstemperatur sowie dem benötigten hohen Wärmewert in der Warmlaufphase so extrem, dass es oft gar nicht möglich war, den Motor mit den kalten Zündkerzen vernünftig warmzufahren. Daher war es damals eine gängige Methode, beim "Warmup" bis zum Erreichen der Betriebstemperatur warme Zündkerzen zu verwenden und anschließend unmittelbar vor Beginn des Rennens die kalten Kerzen wegen der Vollgasfestigkeit einzusetzen. Seit dem ist die Forschung natürlich nicht stehengeblieben - moderne Zündkerzen mit niedrigem Wärmewert können auch ohne weiteres für die Warmlaufphase von leistungsgesteigerten Motoren verwendet werden, je nach Motorsetup kann nur die Abgasqualität etwas darunter leiden.

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Tags: Technik-Tipp

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