Dies ist ein Vergleich zwischen einer Kerze mit kaltem Wärmebereich (links) und einer viel heißeren Kerze mit Wärmebereich (rechts). Beachten Sie, wie der Abstand zwischen der Keramik und dem Zündkerzengehäuse bei der heißeren Kerze die Wärme über eine größere Entfernung transportiert, wodurch mehr Wärme in der Zündkerze erhalten bleibt. Eine Kerze mit einem heißeren Wärmebereich ist für Motoren zu bevorzugen, die nur leicht beansprucht werden, wie z. B. im Straßenverkehr. (Bild/Autolite)
Wie erkenne ich die richtige Wärmewert-Zündkerze für einen Motor? – Mark S.
Jeff Smith: Einfache Fragen erfordern manchmal etwas längere Antworten. Dies ist einer dieser Fälle.
Lassen Sie uns mit einem typischen Straßenmotor beginnen. Bei einem Serienmotor ist die Antwort einfach, den empfohlenen Stecker für die Anwendung zu verwenden.
Das ist eindeutig nicht Ihre Frage.
Wir nehmen an, dass der Motor modifiziert wurde. Der Begriff „modifizierter Motor“ ist ziemlich vage, aber wir gehen davon aus, dass es sich um einen Saugmotor mit zusätzlicher Verdichtung, besser durchströmten Zylinderköpfen, einer aggressiveren Zündkurve, Krümmern und einem Ansaugsystem mit hohem Durchfluss handelt.
Alle diese Zusätze zu einem ansonsten serienmäßigen Motor führen zu einem höheren Zylinderdruck. Wenn der Zylinderdruck steigt, erzeugt die Verbrennung mehr Wärme im Oxidationsprozess. Mehr Hitze in der Kammer macht der Zündkerze das Leben schwer, so dass in einigen Fällen eine Zündkerze mit einem um eine Stufe kälteren Wärmebereich erforderlich ist.
Um es auf den Punkt zu bringen, bevor wir ins Detail gehen, ist der beste Ratschlag für einen Hochleistungs-Straßenmotor, die heißeste Zündkerze in den Motor zu stecken, die überleben kann.
Das klingt allzu simpel, ist aber richtig. Eine Zündkerze braucht genügend Hitze, um die Mittelelektrode weitgehend frei von Kohlenstoffablagerungen zu halten, die Fehlzündungen verursachen können.
Heiße gegen kalte Zündkerzen
Lassen Sie uns zunächst definieren, was eine heiße gegen eine kalte Zündkerze ist.
Betrachten wir den keramischen Isolator einer Zündkerze, wenn der Bereich zwischen der Keramik und dem äußeren Stahlmantel der Zündkerze tief ist, handelt es sich um eine Zündkerze mit einem heißeren Wärmebereich. Umgekehrt, wenn die Keramik die Schale sehr nahe am offenen Ende der Schale berührt, wäre dies eine viel kältere Zündkerze. Die flache Bauform verkürzt den Wärmeweg zum Gehäuse, so dass die Zündkerze im Vergleich zu einer tieferen Bauform, bei der die Wärme weiter vom Ende der Kerze zum Gehäuse wandern muss, als kältere Kerze arbeitet.
Die Bedeutung des Zündkerzendesigns
Auch vor der Betrachtung des Wärmebereichs ist es entscheidend, das richtige Zündkerzendesign für den jeweiligen Zylinderkopf, den Sie verwenden, zu wählen.
Ein serienmäßiger 1970er Small-Block Chevy Eisenkopf verwendet ein völlig anderes Zündkerzendesign als ein GM LS Motor. Sogar ein werksseitiger Vortec-Zylinderkopf aus Eisen aus den späten 80er Jahren verwendet ein anderes Zündkerzendesign als die älteren Small-Block-Chevy-Eisenköpfe. Wenn Sie nicht aufpassen, ist es sehr einfach, die falsche Zündkerze zu installieren.
Lassen Sie uns einen Small-Block Chevy als Beispiel nehmen.
Wir werden auch annehmen, dass wir einen Aftermarket-Aluminium-Zylinderkopf verwenden. In den meisten Fällen (aber nicht in allen) verwenden Aluminium-Zylinderköpfe eine 14-mm-Zündkerze mit einem 0,750-Zoll-Gewinde und einer Dichtung, um die Kerze mit dem Kopf abzudichten. Dies ist der Punkt, an dem Serienanwendungen nicht mehr möglich sind, da dies keine Serienzündkerzenanwendung für einen Small-Block-Kopf aus Eisen von 1970 wäre. Die Aftermarket-Hersteller verwenden diese Zündkerze mit längerem Gewinde, weil die größere Länge die Belastung der Gewinde reduziert, was die Haltbarkeit verbessert.
Für viele leichte Small-Block-Aluminiumköpfe würde diese Zündkerze einer Autolite 3924 für den Straßeneinsatz entsprechen. Innerhalb der Autolite-Familie liegt diese spezielle Zündkerze auf der heißeren Seite des Bereichs, der (von kalt nach heiß) 3922 – 3923 – 3924 – 3926 umfasst.
HINWEIS: Nicht alle Zündkerzenhersteller verwenden eine höhere Zahl, um eine heißere Kerze zu kennzeichnen.
Andere Firmen wie NGK und Denso verwenden beide höhere Zahlen, um eine kältere Kerze zu kennzeichnen, während Autolite, Champion und Bosch höhere Zahlen für heißere Kerzen verwenden. Der Schlüssel zur Wahl des Wärmebereichs liegt in der Auswahl einer Kerze, die bei normalem Motorbetrieb die Kohlenstoffablagerungen von der mittleren Keramik effizient abbrennt. Für einen normalen Straßenmotor ist die Empfehlung 3924 ein guter Ausgangspunkt.
Nach ein paar hundert Kilometern Betrieb können Sie eine oder mehrere Zündkerzen herausziehen und ihren Zustand beurteilen. Solange die Mittelelektrode die Kohlenstoffablagerungen abbrennt und relativ sauber erscheint, ist der Wärmebereich wahrscheinlich korrekt.
Dies setzt natürlich voraus, dass der Motor richtig eingestellt ist und dass er kein Öl aufgrund schlechter Ringdichtungen oder schlechter Ventilführungsdichtungen verbraucht, die Öl in den Verbrennungsprozess einbringen würden. Diese Probleme müssen gelöst werden, bevor Sie eine echte Entscheidung über den Wärmebereich der Zündkerze treffen können. Manche Leute schlagen vor, eine heißere Zündkerze zu verwenden, um das Öl zu verbrennen, aber das ist wirklich nur eine Krücke. Die richtige Lösung wäre, zuerst das Problem des Ölverbrauchs zu lösen.
Angenommen, Sie wollen das Auto auf der Rennstrecke fahren und planen, mehrere Durchgänge zu machen. Dies könnte ein guter Zeitpunkt sein, um die Zündkerzen erneut zu überprüfen, nachdem der Motor gelaufen ist. Dies wäre ein Fall, in dem der Einbau von Zündkerzen, die eine Stufe kälter sind, zu einer etwas besseren Leistung beitragen könnte. Bei einer kälteren Kerze kann mehr Wärme von der Mittelelektrode abgeleitet werden. Dadurch kann die Kerze in der aggressiveren Umgebung mehrerer Dragstrip-Durchläufe bei weit geöffnetem Gaspedal (WOT) überleben.
Oder vielleicht erwägen Sie, mit Ihrem Auto an einem Autocross oder einem Renntag auf einer Straßenstrecke teilzunehmen. In diesen Fällen ist eine Zündkerze mit einem kälteren Wärmewert vorzuziehen, um das Risiko einer Überhitzung der Zündkerze und damit einer möglichen Vorzündung zu minimieren. Auch hier gilt die Empfehlung, eine Zündkerze zu verwenden, die den Bedingungen standhält, unter denen der Motor eingesetzt wird.
Einige Enthusiasten denken, dass eine kältere Kerze für alle Situationen am besten geeignet ist, aber das funktioniert nicht oft.
Eine kältere Kerze hat Schwierigkeiten, genügend Wärme zu erzeugen, um die Kohlenstoffablagerungen an der Mittelelektrode abzubrennen. Das kann zu Fehlzündungen führen, weil die Kohlenstoffablagerungen als leitendes Material einen einfachen Weg zur Masse schaffen, anstatt dass der Funke von der Mittelelektrode zur Masse überspringt.
Über den reinen Wärmebereich hinaus gibt es Probleme mit der Art, wie die Zündkerze konfiguriert ist. Zum Beispiel werden Zündkerzen mit großer Reichweite als solche definiert, bei denen die Spitze der Mittelelektrode weiter vom Gewindeende des Gehäuses entfernt ist. Dieses Design ist bei seriennahen Motoren sehr beliebt, da es die Verbrennungseffizienz verbessert, indem es das heiße Ende der Zündkerze näher an die Mitte des Zylinders bringt.
Aber dieses Design erfordert auch ein längeres Masseband.
Das Problem des längeren Massebandes besteht darin, dass der Weg zurück zum Zündkerzengehäuse länger ist und dieses Band bei hoher Belastung extrem heiß werden kann. Wenn die frische, einströmende Luft-Kraftstoff-Ladung das Masseband nicht vollständig abkühlt, wird dieses glühende Masseband in kürzester Zeit zur eigenen Zündquelle.
Das ist eine der Hauptursachen für eine Vorzündung, bei der die Verbrennung eingeleitet wird, bevor die Zündung die Kerze zündet. Wenn dies zu früh geschieht, während sich der Kolben nach oben bewegt, wird ein katastrophaler Zylinderdruck erzeugt, der einen Kolben fast sofort zerstört oder den Kolben und/oder die Pleuelstange anderweitig ernsthaft beschädigt.
Wenn die Leistungszahlen weiter steigen, besteht die Möglichkeit – insbesondere bei leistungssteigernden Kombinationen wie Kompressoren oder Nitro -, dass eine Zündkerze mit nicht projizierter Nase und einem kurzen Masseband die beste Wahl ist.
Viele Rennzündkerzen, wie die Autolite AR-Serie, haben seitlich angeschnittene Massebänder, die viel kürzer sind und auch die Abschirmung des Funkens in den Verbrennungsraum verhindern.
Dies ist genauso wichtig wie die Frage nach dem Wärmebereich.
Es gibt immer mehr Eingaben bei der Auswahl des richtigen Zündkerzendesigns, der Anwendung und des Wärmebereichs, um die beste Kerze für den Motor einzusetzen. Viele Fragen zu stellen und sich von Motorenbauern beraten zu lassen, kann bei diesem Prozess helfen. Nichts davon ist wirklich schwierig, aber die Kenntnis aller Leistungsnuancen wird sicherlich helfen, wenn es an der Zeit ist, zu entscheiden, welche Zündkerze in Ihrem Motor verwendet werden soll.