Warum verwenden wir Zündkerzen in Ottomotoren?

Zündkerzen sind wesentliche Komponenten in Fremdzündungsmotoren (SI), die üblicherweise in Benzinmotoren verwendet werden, um die Verbrennung einzuleiten. Die Hauptfunktion einer Zündkerze besteht darin, einen elektrischen Funken zu erzeugen, der das Luft-Kraftstoff-Gemisch im Brennraum des Motors zündet. Dieser Zündvorgang ist entscheidend für den Beginn des Verbrennungszyklus, bei dem der Kraftstoff verbrannt wird, um die für den Betrieb des Motors erforderliche Energie zu erzeugen.

Ottomotoren benötigen Zündkerzen, da sie auf dem Prinzip der Zündung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches durch einen Funken basieren. Wenn der Kolben das Luft-Kraftstoff-Gemisch im Brennraum komprimiert, erzeugt die Zündkerze an ihren Elektroden einen elektrischen Hochspannungsfunken. Dieser Funke entzündet das komprimierte Gemisch und verursacht einen schnellen Verbrennungsprozess, der Wärme erzeugt und Gase ausdehnt, wodurch der Kolben nach unten getrieben und Strom erzeugt wird.

Motoren benötigen Zündkerzen, weil sie eine zuverlässige und kontrollierte Möglichkeit bieten, die Verbrennung genau zum richtigen Zeitpunkt im Motorzyklus einzuleiten. Der Zeitpunkt des Betriebs der Zündkerze ist entscheidend für die effiziente Motorleistung, den Kraftstoffverbrauch und die Emissionskontrolle. Moderne Zündkerzen sind so konzipiert, dass sie hohen Temperaturen und Drücken im Brennraum standhalten und gleichzeitig einen gleichmäßigen Funken aufrechterhalten, um eine zuverlässige Zündung unter wechselnden Betriebsbedingungen zu gewährleisten.

Im Gegensatz dazu verwenden Kompressionszündungsmotoren (CI), allgemein bekannt als Dieselmotoren, keine Zündkerzen zur Zündung. Stattdessen nutzen sie die hohe Kompression der Luft im Brennraum, um die Temperatur der Luft so weit zu erhöhen, dass sich der in den Zylinder eingespritzte Dieselkraftstoff spontan entzündet. Allein die durch die Kompression der Luft erzeugte Wärme reicht aus, um den Dieselkraftstoff zu zünden, ohne dass eine externe Zündquelle wie eine Zündkerze erforderlich ist. Daher benötigen CI-Motoren keine Zündkerzen und arbeiten nach einem grundlegend anderen Verbrennungsprinzip als SI-Motoren.