Sektion F: Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen

Zündeinrichtung für einen Ottomotor

F02P 1/00

Figur 1: Zündkerze aus DE 156 117 B.

Seit es Automobile gibt, stellt sich die Frage, wie man eine geregelte Verbrennung des Kraftstoffs im Motor gewährleistet und gleichzeitig "auf Touren kommt". Ein entscheidender Punkt hierbei war die effektive und kontrollierte Zündung des Kraftstoffs. Erst 1902 mit der Erfindung des "Hochspannungsmagnetzünders" durch Gottlob Honold - worunter man heute die klassische Zündkerze versteht - war der Bau von Benzinmotoren mit hohen Drehzahlen möglich.

Diese Zündkerze (DE 156 117 B, Figur 1) erzeugt einen Funken aufgrund eines Induktionsstoßes, der auf zwei Elektroden (e,f) wirkt, die in einem Körper fixiert sind und so in einem festem Abstand zueinander stehen. Bis dahin erzeugte man im wesentlichen zum Zünden eines Gasgemisches im Motor einen Lichtbogen durch das zeitaufwändige mechanische Trennen zweier Kontakte an der Zündstelle. Erst diese fest beabstandeten Elektroden legten die Basis für die schnelle Wiederholbarkeit des Zündungsvorgangs mit heute üblichen mehreren Tausend Funken in der Sekunde.

Eine gesamte Zündvorrichtung besteht nicht nur aus einer Zündkerze und einem Apparat, der die Energie zur Funkenerzeugung bereitstellt. Wie aus Figur 2 (DD 4337 B) ersichtlich, umfasste diese noch bis vor ca. 10 Jahren standardmäßig einen Hochfrequenzgenerator (1), einen Verteiler (5) und Zündspulen (18) in einem Metallgehäuse (17), in das die Zündkerzen (19) eingeschraubt werden, die wiederum auf den Zylinderköpfen des Verbrennungsmotors sitzen.

Figur 2: Zündanlage aus DD 4337 B.

Im Generator (1) wird die Spannung erzeugt, die über die Leitung (4) an den Verteiler (5) gelegt wird und über die Kontakte (9) und die Leitungen (10-15) an die jeweiligen Zündspulen gelangt. Dies führt letztlich zur Erzeugung eines Kurzschluss-Funkens durch die an den beiden Elektroden der Zündkerze liegende Spannung. Dieser Funken zündet das Gemisch im Zylinder des Verbrennungsmotors.

Moderne Zündvorrichtungen sind z.B. als "elektronische Zündanlage" verwirklicht. In diesem Fall wird mittels eines Mikroprozessors der für die jeweilige Beanspruchung optimale Zündzeitpunkt sowie andere für den Motorbetrieb wesentliche Parameter errechnet, und die Zündung entsprechend gesteuert. Hier existiert noch ein mechanischer Verteiler. Erst die vollelektronischen Zündanlagen verzichten auch auf diesen.

Für eine Recherche relevante IPC-Gruppen
IPC	Technischer Aspekt
F02P 1/00	Zündstromerzeugung ohne Speicherung
H01T 13/00	Bauliche Einzelheiten einer Zündkerze
F02P 3/05	Steuern/regeln der Stromstärke in der Zündspule
F02P 13/00	Zündkerzen in Verbindung mit anderen Bauteilen eines Ottomotors
G01M 19/02	Prüfen von Zündkerzen
B60R 16/00	Elektrische Schaltkreise speziell für Fahrzeuge

Zitierte Patentdokumente
Patentnummer	Jahr	Titel
DD 4337 B	1941	Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen
DE 156 117 B	1902	Magnetische Zündvorrichtung für Explosionskraftmaschinen

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