Unterschied zwischen mechanisch- und unterdruckverstellbaren Zündverteilern

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Man liest hin und wieder mal, dass bei klassischen Rennfahrzeugen oft auf unterdruckgesteuerte Zündverstellung im Zündverteiler verzichtet wird und bei scharfen Nockenwellen Probleme mit dieser Art der Verstellung gibt. Ist es also besser, bei einem auf Performance ausgelegten Motor eine mechanische Fliehkraftverstellung der Zündung zu verwenden und die Unterdruckverstellung zu vermeiden?

Die Antwort lautet ganz klar nein, es kann sogar sehr schädlich für den Motor sein, die Unterdruckverstellung wegzulassen. Zunächst stellt sich die Frage, warum eine Verstellbarkeit des Zündzeitpunkts überhaupt notwendig ist. Damit der Motor optimal läuft muss man erreichen, dass das Gemisch kurz nach dem oberen Totpunkt (OT) so weit verbrannt ist, dass es den maximalen Druck ausübt. Da es ja einige Zeit braucht, bis das Gemisch verbrannt ist, muss man es schon zünden, bevor der Kolben den OT erreicht. Je schneller sich der Motor dreht, desto schneller bewegt sich der Kolben, er braucht also weniger Zeit um den OT zu erreichen und dementsprechend muss auch mit steigender Drehzahl der Zündzeitpunkt früher gewählt werden. Diese Aufgabe erledigt die mechanische Fliehkraftverstellung.

Warum braucht man also noch zusätzlich eine Unterdruckverstellung? Die Zeit, die das Benzin-Luft Gemisch benötigt, um zu verbrennen, ist umso länger, je magerer das Gemisch ist. Bei Rennfahrzeugen spielt das keine Rolle, da diese ja die meisten Zeit vollgas Fahren, aber Straßenfahrzeuge befinden sich die meiste Zeit im Leerlauf oder Teillastbereich, der im Idealfall auf Lambda 1 abgestimmt ist. Ohne eine zusätzliche Verstellung wird also entweder bei Vollgas zu früh gezündet und der Motor klingelt, da durch die fettere Abstimmung das Gemisch zu schnell und somit nicht kurz nach OT sondern deutlich vor OT verbrannt ist, oder aber im Teillastbereich und bei Leerlauf ist das Gemisch viel zu spät verbrannt, im Extremfall kann dies sogar so weit gehen, dass das Auslassventil geöffnet wird, während das Gemisch noch verbrennt und das Ventil somit beschädigt wird. Genau deswegen gibt es die Unterdruckverstellung: Im Teillastbereich und im Leerlauf, wo die Drosselklappe weit verschlossen ist und somit ein hoher Unterdruck im Ansaugtrakt nach der Drosselklappe vorhanden ist, stellt dieses System die Zündung früher, um somit die bei magerem Gemisch längere Verbrennungsdauer auszugleichen. Bei voll geöffneter Drosselklappe und somit fetter Gemischanreicherung beeinflusst das System den Zündzeitpunkt nicht, da kein Unterdruck im Ansaugtrakt vorliegt.

Funktioniert das auch mit scharfen Nockenwellen? Ja. scharfe Nockenwellen mit großen Öffnungszeiten und großen Ventilüberschneidungen erzeugen nur einen sehr geringen Unterdruck im Ansaugtrakt. Man liest deshalb häufig, das eine Unterdruckverstellung des Zündzeitpunktes nicht möglich ist, was aber nicht richtig ist. Speziell für solche Nockenwellen gibt es Unterdruckdosen, die ihre maximale Wirkung bei geringerem Unterdruck erreichen. Wer also eine andere Nockenwelle verbaut, sollte unbedingt vor und nach dem Austausch den Unterdruck messen und bei einer Abweichung gegebenenfalls die Unterdruckdose austauschen.

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Tags: Technik-Tipp

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