Die Zündspule beim Verbrennungsmotor
Die Zündspule ist ein fester Bestandteil jeder
Zündanlage am Ottomotor. Sie dient dazu, die zur Verfügung stehende
Batteriespannung in die erforderliche Zündspannung zu transformieren. Diese Hochspannung wird benötigt, um den erforderlichen Zündfunken zum Entzünden des Kraftstoffluftgemischs durch die Zündkerze zu erzeugen. Im Gegensatz zum Dieselmotor benötigt ein Ottomotor diesen Zündfunken, da dessen Verdichtung alleine nicht ausreicht, um das Kraftstoffluftgemisch zu entzünden. Es gibt einige verschiedene Arten von Zündanlagen und Zündspulen, die aber alle nach demselben Grundprinzip arbeiten.
Aufbau und Funktion der Zündspule
Vom Prinzip her handelt es sich bei der Zündspule um einen
Transformator mit drei Anschlüssen. Sie besitzt einen Kern aus Eisenblech, auf dem sich zwei Wicklungen befinden. Wie beim Transformator handelt es sich hier um eine Primär- sowie eine Sekundärwicklung. Die Primärwicklung besteht aus dickem, isolierten Kupferdraht als die Sekundärwicklung. Die Primärwicklung der Zündspule wird über geschaltetes Plus (Klemme 15) mit Spannung versorgt. Klemme 1 der Zündspule wird über eine Zündunterbrechung (Zündkontakt oder elektronische Zündung) getaktet, um die Zündimpulse zu erhalten. Dieser Anschluss dient zugleich auch als Masseanschluss für die Sekundärwicklung. Als Ausgang dient der Anschluss mit der Klemmenbezeichnung 4. Dieser Anschluss wurde früher an den Eingang des Zündverteilers geleitet, an dem für jeden Zylinder eine einzelne Zündleitung zur Zündkerze des jeweiligen Zylinders führte. Heute jedoch verwenden nur noch die wenigsten
Fahrzeuge einen Zündverteiler. Häufig werden andere Zündspulen eingesetzt, beispielsweise solche, die jeweils nur einen einzelnen Zylinder mit der notwendigen Zündspannung versorgen und in der entsprechenden Anzahl an Zylindern im Fahrzeug vorhanden sind. Andere Bauarten von Zündspulen besitzen beispielsweise vier Ausgänge für Vierzylindermotoren.
Wie der Zündfunke erzeugt wird
Eine Zündspule arbeitet nach dem Prinzip des sogenannten Funkeninduktors. Zunächst wird der Primärstromkreis geschlossen (entweder über den Unterbrecherkontakt oder die elektronische Zündung bzw. deren Steuergerät). In der Primärwicklung der Zündspule baut sich nun ein Magnetfeld auf. Wird nun der Stromfluss durch die Primärspule unterbrochen, baut sich auch das Magnetfeld wieder ab. Durch diese Magnetfeldänderung entsteht in der Primärspule eine sogenannte Selbstinduktionsspannung, die um ein Vielfaches höher ist als die ursprüngliche Batteriespannung. Gleichzeitig entsteht durch den transformatorähnlichen Aufbau der Zündspule auch in deren Sekundärwicklung eine Induktionsspannung. Diese ist wegen der wesentlich höheren Windungszahl der Sekundärwicklung wiederum um ein Vielfaches höher als die Selbstinduktionsspannung in der Primärwicklung. Durch den Aufbau der Zündspule und ihre Funktion wird also aus einer ursprünglichen Batteriespannung von 12 Volt eine Zündspannung in einer Höhe von etwa 30.000 Volt (je nach Zündanlage) zur Erzeugung des Zündfunkens gewonnen.
Verschiedene Zündspulen für unterschiedliche Zündanlagen
Der eher traditionelle Aufbau einer Zündanlage mit einer Zündspule sowie einem Hochspannungsverteiler ist aus modernen Fahrzeugen weitgehend verschwunden. Je nach Fahrzeugtyp wird entweder für jeden einzelnen Zylinder eine separate Zündspule eingesetzt oder eine Zündspule, deren Ausgänge in der entsprechenden Zylinderanzahl direkt mit den jeweiligen Zündkerzen verbunden sind. Dieser Aufbau hat mehrere Vorteile. Zum einen entfallen die recht aufwendigen Zündverteiler sowie die entsprechenden Hochspannungskabel, wenn beispielsweise die Zündspulen und die Zündkerzenstecker jeweils eine Einheit bilden und direkt auf den
Zündkerzen sitzen. Außerdem werden durch die fehlenden Zündleitungen und den nicht mehr notwendigen Zündverteiler die entsprechenden Funkstörungen sehr stark minimiert. Unabhängig vom Aufbau der Zündspule bzw. der gesamten Zündanlage sollte jedoch immer beachtet werden, dass die auftretenden elektrischen Hochspannungen sehr gefährlich sind. Arbeiten an diesen Anlagen sollten grundsätzlich nur durch Fachleute erfolgen.
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