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Die 4 Arten von Zündsystemen und wie sie funktionieren

Während die Automobilindustrie im Laufe der Geschichte drastische mechanische und technologische Fortschritte erzielt hat, gibt es eine Komponente, die alle Autos mit brennbaren Motoren gemeinsam haben: das Zündsystem. Wenn Sie es ernst meinen mit Ihrem wertvollen Fahrzeug, wissen Sie, wie die verschiedenen Arten von Zündanlagen Arbeit und ihre Vor- und Nachteile ist nützlich bei der Auswahl der richtigen Zündkerze, die angesichts der Leistungsanforderungen des Zündsystems am effektivsten funktioniert.

Obwohl fast jede wichtige Komponente eines Autos im Laufe der Jahre verbessert wurde, haben sich die Grundprinzipien des Zündsystems seit fast einem Jahrhundert nicht geändert. Im Wesentlichen nimmt es die elektrische Spannung aus der Batterie, wandelt sie in eine viel höhere Spannung um, überträgt diesen elektrischen Strom dann in den Brennraum des Motors und zündet das komprimierte Gemisch aus Kraftstoff und Luft, um eine Verbrennung zu erzeugen. Diese Verbrennung erzeugt die Energie, die benötigt wird, um Ihr Auto zu betreiben.

Arten von Zündanlagen
Das Zündsystem spielt eine wichtige Rolle bei der Erzeugung der Verbrennung, um Ihr Auto zu betreiben.

Allerdings hat sich die Methode, mit der der Funke erzeugt und verteilt wird, dank technologischer Fortschritte stark verbessert. Derzeit gibt es vier Arten von Zündsystemen, die in den meisten Autos und Lastwagen in der Reihenfolge der Erfindung verwendet werden: konventionelle Unterbrecherpunktzündungen (mechanische), hochenergetische (elektronische) Zündungen, verteilerlose (Abfallfunken) Zündung und Coil-on-Plug-Zündungen. Breaker-Point (mechanische) Zündungen und Hochenergie-Zündungen (elektronisch) sind beide verteilerbasierte Zündungen, so dass eine andere Möglichkeit zur Kategorisierung durch drei breitere Arten von Zündsystemen ist: verteilerbasierte, verteilerlose und Coil-on-Plug-Systeme.

In diesem umfassenden Leitfaden werden wir untersuchen, wie jedes System funktioniert und welche Vor- und Nachteile sich daraus ergeben, was es für die Leistung und die Wartungsanforderungen Ihres Motors bedeutet.

Was macht das Zündsystem?

Wenn Sie Ihren Schlüssel in die Zündung Ihres Fahrzeugs stecken und drehen, startet Ihr Motor und läuft weiter. Haben Sie sich jemals über den ganzen Prozess gewundert, der hinter einer so einfachen Aktion abläuft?

Kehren wir zu Motor 101 zurück: Ihr Motor erzeugt Energie, um Ihr Auto zu betreiben, indem er eine Verbrennung oder Explosion in seiner Brennkammer erzeugt, daher der Name „Verbrennungsmotor“. Um eine solche Verbrennung zu erzeugen, spielt das Zündsystem eine große Rolle: Ihre Zündkerzen liefern den elektrischen Funken, der das Luft-Kraftstoff-Gemisch entzündet, das in den Brennraum geleitet wird.

Zündkerze
Die Zündkerze der Zündanlage zündet das Luft-Kraftstoff-Gemisch, daher der Name „Zündung“.

Damit das Zündsystem ordnungsgemäß funktioniert, muss es in der Lage sein, zwei Aufgaben gleichzeitig effektiv und genau zu erfüllen.

Erschaffe einen starken, heißen Funken

Die erste Aufgabe besteht darin, einen starken Funken zu erzeugen, der Springen Sie über die Lücke der Zündkerze. Mit anderen Worten, das Zündsystem muss die Spannung von 12 Volt der Batterie auf mindestens 20.000 Volt erhöhen, die erforderlich ist, um das Druckluft- und Kraftstoffgemisch in der Brennkammer zu entzünden, um eine energieerzeugende Explosion zu erzeugen.

Um einen so großen Spannungsschub zu erreichen, verwenden die Zündsysteme in allen Autos, mit Ausnahme von dieselbetriebenen Modellen, eine Zündspule, die aus zwei Drahtspulen besteht, die um einen Eisenkern gewickelt sind. bekannt als Primärwicklung und Sekundärwicklung. Die Zündspule fungiert als elektrischer Leistungstransformator.

Das Ziel der Zündspule ist es, einen Elektromagneten zu erzeugen, indem die von der Batterie gelieferten 12 Volt durch die Primärwicklung geleitet werden. Wenn der Zündungsschalter des Fahrzeugs die Zündspule ausschaltet, bricht das Magnetfeld zusammen. Dabei erfasst die Sekundärwicklung das kollabierende Magnetfeld der Primärwicklung. und wandelt es in 15.000 bis 25.000 Volt um.

Es liefert diese Spannung dann an die Zündkerze und erzeugt so eine Verbrennung im Brennraum des Motors und erzeugt so Energie zum Starten und Betreiben des Motors Ihres Fahrzeugs. Damit der notwendige Funke entsteht, muss die an die Zündkerze gelieferte umgewandelte Spannung im Bereich von 20.000 bis 50.000 Volt liegen.

MEHR ERFAHREN

  • Arten von Zündkerzen und ihre Funktionen

Feuern Sie den Funken zur richtigen Zeit

Gleichzeitig besteht die andere wichtige Rolle des Zündsystems darin, sicherzustellen, dass Der Funke muss genau im richtigen Moment während des Kompressionshubs zünden, umximieren Sie die aus dem gezündeten Luft- und Kraftstoffgemisch erzeugte Leistung. Mit anderen Worten, Die ausreichende Spannung muss genau zum richtigen Zeitpunkt an den richtigen Zylinder geliefert werden und dies muss häufig geschehen.

Alle Komponenten arbeiten präzise und harmonisch für Ihren Motor, um eine optimale Leistung zu erzielen. Selbst der kleinste Zeitfehler in einem einzelnen Teil führt zu Leistungsproblemen des Motors und kann bei längerer Dauer sogar zu dauerhaften Schäden führen.

Die Zündanlage muss für ausreichend Funken am richtigen Zylinder sorgen. Um ein genaues Funkentiming zu gewährleisten, Ingenieure haben mehrere Methoden verwendet, die sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt haben.

Die frühen Zündsysteme verwendeten vollmechanische Verteiler zur Steuerung des Funkenzeitpunkts, gefolgt von Hybridverteilern, die mit Halbleiterschaltern und dem Motorsteuergerät (ECM), im Wesentlichen eine Art Simple-Process-Computer, um Verteilung der elektrischen Leistung auf jeden einzelnen Zylinder.

Um den Nachteilen dieser frühen Verteiler entgegenzuwirken, waren 100-prozentige elektronische Zündsysteme, von denen das erste ein verteilerloses Zündsystem war, bei dem der Verteiler vollständig eliminiert wurde.

Die neueste Erfindung, Coil-on-Plug-Zündsysteme, konnte den Funkenzeitpunkt erheblich verbessern, indem verbesserte Zündspulen verwendet wurden, die einen viel größeren Wallop packen und einen viel heißeren Funken erzeugen.

Was jede Komponente des Zündsystems leistet

Zündanlage
Die Komponenten einer konventionellen Zündanlage.

Batterie

Wenn der Motor läuft, läuft auch die Lichtmaschine, die Strom erzeugt, um die Batterie aufzuladen. Die Batterie in Ihrem Auto speichert Strom und gibt ihn als Gleichstrom ab.

Die Batterie liefert zwölf Volt Gleichstrom. Um jedoch einen Funken für die Verbrennung zu erreichen, müssen zwischen 20.000 und 50.000 Volt an der Zündkerze vorhanden sein. Um eine so deutliche Spannungserhöhung zu ermöglichen, benötigen Sie die Zündspule.

Zündspule

Zündspule
Die Zündspule wandelt die Niederspannung von der Batterie in die von den Zündkerzen benötigte Hochspannung um.

Die Zündspule wirkt als elektrischer Leistungstransformator. Die frühesten mechanischen Zündsysteme basieren auf einer Spule, um die Niederspannung von der Batterie in die von den Zündkerzen benötigte Hochspannung umzuwandeln.

Die elektrische Transformation der Zündspule funktioniert nach einem Prinzip, das als magnetische Induktion bezeichnet wird. In einem herkömmlichen Transformator erhält die Primärspule Strom, dh Gleichstrom von den Batterien. Diese Ladung durch die Primärspule wird jedoch periodisch unterbrochen. Diese Störung wird durch den Verteiler in den frühen verteilerbasierten Zündsystemen und durch einen Computer verursacht, um ein genaueres Timing in späteren Zündsystemen zu erreichen. Die Aufgabe des Distributors wird weiter unten besprochen.

Die Spannung in der Primärspule erzeugt ein Magnetfeld. Die periodische Unterbrechung des Stroms, den die Primärspule empfängt, führt dazu, dass das von der Primärspule erzeugte Magnetfeld ständig kollabiert. Solche großen Bewegungen des Magnetfeldes der Primärspule bewirken, dass die Sekundärspule jeweils einen Ausbruch von Hochspannungsenergie erzeugt.

Wie hoch die von der Sekundärspule erzeugte Spannung ist, hängt vom Verhältnis der Anzahl der Windungen in der Primärspule zur Anzahl der Windungen in der Sekundärspule ab. Wenn die Sekundärspule doppelt so viele Windungen hat wie die Primärspule, ist die Ausgangsspannung doppelt so hoch wie die Eingangsspannung. Um also die Spannung von 12 Volt auf mindestens 20.000 Volt zu erhöhen, die die Zündkerzen benötigen, hat die Sekundärspule in der Zündspule eines Autos zehntausendmal so viele Windungen wie die Primärspule.

Verteiler

So erzeugt der Verteiler die oben genannten periodischen, diskreten Ladungen, die der primären Zündspule zugeführt werden. Der Verteiler enthält einen „Unterbrecherpunkt“, der den Stromkreis der Primärspule erdet. Dieser Punkt ist durch einen Hebel mit dem Boden verbunden. Der Hebel wird durch eine Nocke bewegt, die mit der Verteilerwelle verbunden ist. Das öffnet den Primärspulenkreis und verursacht den Kollaps, der die Hochspannungsstöße in der Sekundärspule auslöst.

Während die Batterie und die Zündspule die Stromversorgung liefern, erledigt der Verteiler eine wichtige Aufgabe, nämlich genau zu bestimmen, wo und wann diese Leistung zu jeder Zündkerze fließt.

Zündsystemverteiler
Der Verteiler entscheidet genau, wo und wann dieser Strom an jede Zündkerze geht.

Der Verteiler enthält viele Teile, von denen die wichtigstenH umfassen einen Rotor, der sich im Takt mit dem Motor dreht, und eine Reihe von „Kontakten“, die an der Verteilerkappe montiert sind. Elektrischer Strom von der Zündspule wird dem Rotor zugeführt. Der Rotor dreht sich und wenn sich das Ende des Rotors einem der Kontakte nähert, wird Strom zu diesem Kontakt gebogen. Von dort gelangt der Strom über einen Zündkerzendraht zur zugehörigen Zündkerze, wodurch die Ladung zu jeder Zündkerze getaktet wird.

Zündkerzen und ihre Drähte

Die Zündkerzendrähte, auch Zünddrähte genannt, sind isolierte Drähte, die den Strom zu den Zündkerzen transportieren, so dass die Zündkerzen schließlich den Funken erzeugen können, der die Verbrennung verursacht.

Die Zündkerze besteht aus einem isolierten Keramikkörper mit einem leitfähigen Metallkern in der Mitte. Zwischen diesem Metallkern und der Spitze der Elektrode befindet sich ein Spalt, der an der Metallbasis der Zündkerze erdet. Elektrizität bogen oder springt über diese Lücke und verursacht den Funken.

Wie wichtig das Zündsystem ist

Der Imbiss ist, dass Ihr Auto ohne ordnungsgemäßes und präzises Zündsystem Probleme beim Starten haben oder überhaupt nicht laufen kann.

Verschlissene Zündkerzen und fehlerhafte Komponenten im Zündsystem beeinträchtigen die Leistung Ihres Motors und verursachen eine Vielzahl von Motorproblemen, darunter schwieriges Anfahren, Fehlzündungen, Leistungsmangel, schlechter Kraftstoffverbrauch und sogar dauerhafte Schäden, wenn Probleme nicht rechtzeitig behoben werden. Beachten Sie auch, dass diese Motorprobleme, die durch fehlerhafte Zündsysteme verursacht werden, andere kritische Komponenten in Ihrem Fahrzeug beschädigen können.

Daher ist eine regelmäßige Wartung Ihres Zündsystems unerlässlich, um die optimale Leistung Ihres Motors und damit eine reibungslose und sichere Fahrt zu gewährleisten. Wie regelmäßig ist dann genug? Mindestens einmal im Jahr müssen Sie Ihre Zündanlagenkomponenten auf Verschleiß- oder Ausfallerscheinungen sichtprüfen und bei Bedarf umgehend austauschen.

Achten Sie bei Ihren Zündkerzen darauf, diese in dem vom Hersteller Ihres Fahrzeugs empfohlenen Intervall zu überprüfen und auszutauschen. Angesichts der Bedeutung des Zündsystems ist die vorbeugende Wartung der Schlüssel zur Maximierung der Leistung und Lebensdauer Ihres Motors.

MEHR ERFAHREN

  • Sollte ich alle Zündspulen auf einmal austauschen?
  • Wie oft müssen Zündkerzen gewechselt werden?

4 Arten von Zündsystem: #1 Verteilerbasierte Unterschlagpunktzündung (mechanisch)

Geschichte

Die älteste Art der Zündanlage ist die konventionelle Untergangspunktzündung, die manchmal auch als mechanische Zündanlage bezeichnet wird. Es wird seit den Anfängen der Automobilindustrie eingesetzt, insbesondere in den 1970er Jahren.

Es ist eine der beiden Arten von Zündsystemen, die einen Verteiler verwenden, sogenannte verteilerbasierte Systeme. Im Gegensatz zu den anderen drei Arten von Zündsystemen, die weiter unten diskutiert werden, ist das Schaltpunktzündsystem vollständig mechanischer Natur, daher sein zweiter Name.

Lassen Sie uns lernen, wie sie funktionieren, dann werden wir auf dieser Grundlage die daraus resultierenden Vor- und Nachteile dieser Art von Zündsystem sehen. Wir werden in diesem Abschnitt näher darauf eingehen, da das mechanische Leistungsschaltersystem die früheste Erfindung ist und somit die Grundlage für alle späteren Modelle ist. Sie sollten ein festes Verständnis davon haben, wie dieses System funktioniert, um die Vor- und Nachteile der später verbesserten Systeme zu sehen.

Eine kurze Beschreibung der verteilerbasierten Zündung

Die ersten beiden Arten von Zündsystemen, Leistungsschaltersystem und elektronisches System, sind beide verteilerbasiert, im Gegensatz zu den beiden anderen verteilerlosen Systemen. Lassen Sie uns also die Grundlagen der Funktionsweise eines verteilerbasierten Systems erlernen.

Ein Verteiler ist eine geschlossene rotierende Welle mit mechanisch getakteter Zündung. Die Hauptaufgabe des Verteilers besteht darin, den Sekundär- oder Hochspannungsstrom von der Zündspule in der richtigen Zündreihenfolge und für die richtige Zeit zu den Zündkerzen zu leiten.

Im vollmechanischen Verteiler, das Verteiler mit Zahnrädern an die Nockenwelle angeschlossen und wird von der Nockenwelle gedreht. Innen der mehrseitige Nocken auf der Verteilerwelle verschiebt andere Verteilerteile, die im Wesentlichen wie ein mechanischer Schalter wirkt, der den Stromfluss zur Zündspule startet und stoppt.

Sobald die Spule genügend Spannung erzeugt, fährt sie zur Oberseite der Spule und in die Oberseite der Verteilerkappe. Dort verteilt eine rotierende Scheibe, die an der Verteilerwelle befestigt ist, den elektrischen Strom der Reihe nach auf die einzelnen Zündkerzendrähte. Der Strom fließt über die Zündkerzendrähte zu den Zündkerzen und verursacht eine Zündung.

Funktionsweise der Trennpunktzündung

Eine verteilerbasierte UnterschlagpunktzündungDer Stamm hat zwei elektrische Schaltkreise, den Primär- und den Sekundärkreis.

Unterschlagstellen-Zündanlage
Schaltplan eines verteilerbasierten Schaltpunktzündsystems.

Eine Zündspule besteht aus zwei Drahtspulen, die um einen Eisenkern gewickelt sind. bekannt als Primärwicklung oder Primärspule und Sekundärwicklung oder Sekundärspule. Der Primärkreislauf besteht aus dem primären Spule, den „Breaker Point“ und die Batterien des Autos. Er arbeitet nur mit dem geringen Strom der Batterie und wird über die Leistungsschalter und den Zündschalter gesteuert.

Der Sekundärkreislauf besteht aus den Sekundärwicklungen in der Spule, dem Hochspannungs-Bleispulendraht an externen Spulenverteilern, den Zündkerzen, den Zündkerzenleitungen, dem Verteilerrotor und der Verteilerkappe.

Wenn der Zündschlüssel eingeschaltet wird, erhält die Primärspule Niederspannungs-Gleichstrom von den Batterien, der durch die Leistungsschalter des Verteilers und zurück zur Batterie läuft. Dieser Stromfluss bildet ein Magnetfeld um die Zündspule.

Hier ist, wie der „Breaker-Point“ ins Spiel kommt.

Wie oben erwähnt, enthält der Verteiler einen „Unterbrecherpunkt“, der den Stromkreis der Primärspule erdet. Dieser Leistungsschalter ist durch einen Hebel mit dem Boden verbunden, der von einem mit der Verteilerwelle verbundenen Nocken bewegt wird.

Dank des Verteilerrotors, der sich im Takt des Motors dreht, dreht sich die Verteilerwellennockenwelle, bis sich der höchste Punkt auf der Nocke trennt. Diese plötzliche Trennung stoppt augenblicklich den Stromfluss durch die Primärspule.

Verteilerbasiertes Zündsystem
Die Nockenkeulen drücken auf den federbelasteten Arm, der an den Unterbrecherpunkten befestigt ist; Dieser öffnet und schließt die Zeitpunkte mit der Drehung des Motors.

Dadurch kollabiert das von der Primärspule erzeugte Magnetfeld um die Spule. Der Kondensator absorbiert die Energie und verhindert jedes Mal, wenn sie sich trennen, einen elektrischen Lichtbogen zwischen den Leistungsschalterpunkten. Mit anderen Worten, der Kondensator spielt eine Rolle beim schnellen Kollaps des Magnetfeldes, das erforderlich ist, um einen hohen Spannungsstoß in der Sekundärspule zu erzeugen.

Solche plötzlichen und kontinuierlichen Änderungen im Magnetfeld der Primärspule schneiden durch die Sekundärspule und erzeugen einen hohen Spannungsstoß, der hoch genug ist, um die Lücken zwischen dem Rotor und den Verteilerkappenklemmen und die Lücken zwischen den Elektroden der Zündkerze zu überspringen. Unter der Annahme, dass das gesamte System richtig getaktet ist, erreicht der Funke das Luft-Kraftstoff-Gemisch im vorgesehenen Zylinder zum genauen Zeitpunkt und eine Verbrennung wird in diesem Zylinder geboren.

Da sich der Verteiler im Takt mit dem Motor weiter dreht, werden die elektrischen Kontakte zwischen dem Rotor und der Verteilerkappenklemme unterbrochen, wodurch der Stromfluss zur Sekundärspule gestoppt wird. Gleichzeitig schließen sich die Leistungsschalter wieder, wodurch der Primärkreis vollständig wird, so dass der Strom wieder durch die Primärspule fließen kann.

Dieser Strom erzeugt erneut ein Magnetfeld um die Primärspule, das wieder kollabiert, und der Zyklus wird für den nächsten Zylinder in der Zündreihenfolge wiederholt. Es ist zu beachten, dass in Schaltpunktsystemen und den späteren elektronischen Systemen Eine einzige Spule, die aus einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung besteht, treibt alle Zylinder an.

Dieser gesamte „magnetische Induktionsprozess“ findet ungefähr 18.000 Mal pro Minute bei 90 Meilen pro Stunde statt.

Zusammenfassung der Zündung des Leistungsschalters:

Profis

  • Einfache Wartung: Die mechanische Beschaffenheit dieser Zündsysteme sowie die Tatsache, dass es diese Systeme am längsten gibt, machen sie relativ einfach zu diagnostizieren und zu reparieren.

Nachteile

  • Wahrscheinlich zusammenbrechen: Sie bestehen jedoch aus einer Vielzahl mechanisch bewegter Teile, wodurch auch das Potenzial für Verschleiß, Fehlfunktionen und Ausfälle erhöht wird.
  • Auswirkungen auf die Motorleistung: Eine solche wahrscheinliche Verschlechterung dieser Art von Zündsystemen kann die maximale Funkenenergie im Laufe der Zeit verringern und häufige Motorprobleme wie Fehlzündungen und erhöhte Emissionen verursachen.

4 Arten von Zündsystemen: #2 Verteilerbasierte elektronische Zündung

Geschichte

Elektronisches Zündsystem
Ein elektronisches Zündsystem-Kit.

Nachdem es die vollmechanischen Leistungsschalter-Zündsysteme bereits seit mehr als 70 Jahren gab, sah sich die Automobilindustrie mit der Nachfrage nach Höhere Laufleistung, höhere Zuverlässigkeit und reduzierte Emissionen. Hersteller kamen mit Eine hohe ENErgy Zündsystem, das weniger auf mechanische Bearbeitungen angewiesen ist: das elektronische Zündsystem.

Die Leistungsschalter in früheren Systemen würden zusammenbrechen und den Funkenzeitpunkt durcheinander bringen, was sich negativ auf die Leistung des Motors auswirkte und alle 12.000 Meilen ausgetauscht werden musste.

Um dieses Manko zu beheben, hat das spätere elektronische Zündsystem noch einen Verteiler, aber die Unterbrecherstellen und Der Kondensator wurden durch eine Aufnahmespule ersetzt, die als Transistorisierter Schalterund ein elektronisches Steuermodul die die Zündspule steuert, um Hochspannungsstrom zu erzeugen.

Im Vergleich zum früheren Schaltpunktzündsystem bedeutet die Verwendung eines solchen elektronischen Schalters für kontrolliertes Timing, dass es weniger bewegliche Teile gibt, wodurch diese elektronischen Zündsysteme relativ einfach zu diagnostizieren und zu reparieren sind. Sie verbessern auch den Nachteil des Schaltpunktsystems, indem sie während der gesamten Lebensdauer des Motors einen konsistenten, hohen Hochspannungsfunken erzeugen, was weniger Motorfehlzündungen und angemessene Emissionen bedeutet.

Diese elektronischen Systeme verwenden immer noch eine konventionelle Verteilerkappe und einen Verteilerrotor, um die gleiche Aufgabe der Stromverteilung an die Zündkerzen zu erfüllen (sie sind also auch verteilerbasierte Zündsysteme).

Trotz weniger beweglicher Teile ist der Verteiler auch Verschleiß ausgesetzt und muss irgendwann ausgetauscht werden – was zu weiteren Verbesserungen bei späteren Zündsystemen in dieser Hinsicht führte. Eine weitere Einschränkung elektronischer Zündsysteme besteht darin, dass der Zündzeitpunkt noch nicht genau wie von den Herstellern gewünscht gesteuert werden muss, was zu einer langsamen Beschleunigung und einer schlechten Kraftstoffeffizienz führt.

So funktioniert die elektronische Zündung

Elektronische Systeme verfügen wie Frühleistungsschalter-Zündsysteme über zwei Zündspulen und dementsprechend zwei Stromkreise, einen Primär- und einen Sekundärkreis. Der Teil des Primärkreises von der Batterie bis zum Batterieanschluss an der Primärspule bleibt unverändert, ebenso der gesamte Sekundärkreislauf.

Elektronische Zündsysteme
Schaltplan des elektronischen Zündsystems.

Wenn der Zündschalter eingeschaltet ist, fließt der Niederspannungsstrom der Batterie von der Batterie über den Zündschalter zur Primärspule. Anstelle der Leistungsschalter in früheren Systemen wird der Strom durch eine Komponente namens Anker, die viele „Zähne“ hat, unterbrochen und kontinuierlich wieder eingeschaltet, da sie sich an der Aufnahmespule vorbeidreht, die als Sensor fungiert.

Wenn sich jeder Zahn des Ankers der Aufnahmespule nähert, erzeugt er eine Spannung, die dem elektronischen Modul signalisiert, den Stromfluss durch die Primärspule auszuschalten. Im Wesentlichen ist dieser Mechanismus dem in Breaker-Point-Systemen sehr ähnlich.

Wenn der Strom unterbrochen wird, kollabiert das Magnetfeld um die Primärspule, wodurch ein Hochspannungsschub in der Sekundärspule entsteht. Der elektrische Strom arbeitet nun auf dem Sekundärkreis, was dem in einem Unterbrechersystem entspricht. Eine Zeitschaltung im elektronischen Modul schaltet den Strom wieder ein, nachdem das Magnetfeld der Primärspule kollabiert ist, und der gesamte Prozess wiederholt sich für jeden Zylinder in der Zündsequenz.

Zusammenfassung der elektronischen Zündung

Profis:

  • Weniger Ausfallwahrscheinlichkeit: Die Leistungsschalter und der Kondensator werden entfernt, so dass elektronische Systeme weniger mechanisch bewegliche Teile haben und daher weniger wahrscheinlich ausfallen.
  • Zuverlässig: Im Gegensatz zu Schaltpunktzündsystemen können elektronische Systeme konsistente, Hochspannungsfunken während der gesamten Lebensdauer des Motors, was weniger Motorfehlzündungen und angemessene Emissionen bedeutet.

Nachteile:

  • Instandhaltung: Dennoch bleibt der Verteiler bestehen, der einem Verschleiß unterliegt und ausgetauscht werden muss, was die Reparaturkosten erhöht.
  • Timing: Das Funkentiming ist genau präzise, Dies führt zu langsamer Beschleunigung und schlechtem Kraftstoffverbrauch.

4 Arten von Zündsystem: #3 Verteilerlose Zündung

Geschichte

Ein Manko der elektronischen Zündanlagen ist, dass sie noch über den Verschleiß unterliegenden Verteiler verfügen. Darüber hinaus neigt der Verteiler dazu, Feuchtigkeit anzusammeln und schwierige Startprobleme zu verursachen. Der Verteiler benötigt auch Motorleistung, um sich zu drehen, da er im Takt mit dem Motor gedreht wird, so dass kein Verteiler weniger Motorwiderstand und erhöhte Effizienz bedeutet.

Die Hersteller haben eine Lösung gefunden: den vollmechanischen Verteiler zu entfernen und durch Halbleiterschalter zu ersetzen, die nicht verschleißen.

Dies erhöhte die Zuverlässigkeit, aber die Solid-State-Switches nahmen immer noch ihre Marschbefehle von der Verteilerwelle, die noch mechanisch von der Nockenwelle gedreht wurde. Und Verteilerwellen unterliegen dem Verschleiß und würden nach etwa 120.000 Meilen Probleme entwickeln.

Jeder Verschleiß behindert immer den richtigen Funkenzeitpunkt, so dass die Hersteller Anfang der 80er Jahre den mechanischen Verteiler vollständig entfernten, um das verteilerlose Zündsystem einzuführen. Diese Systeme unterscheiden sich stark von Schaltpunkt- und elektronischen Zündsystemen, Die Zündspulen sitzen nun direkt auf den Zündkerzen, Zündkerzendrähte entfallen und das System ist vollelektronisch.

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So funktioniert die verteilerlose Zündung

Die dritte Art der Zündanlage ist die verteilerlose, auch Abfallfunkenzündung genannt. Anstelle eines herkömmlichen Trouble-Breeding-Verteilers verwendet dieses System mehrere Zündspulen: eine Spule pro Zylinder oder eine für jedes Zylinderpaar.

Verteilerloses Zündsystem
Verteilerlose Zündsysteme verwenden mehrere Zündspulen.

Ohne dass der Verteiler elektrischen Strom an die Zündkerzen „verteilt“, werden die Zündkerzen direkt aus den Spulen befeuert. Die Zündkerzensteuerung erfolgt über ein elektronisches Zündmodul und den Motorcomputer.

TSein System verwendet Motorsensoren zur Bestimmung der Kurbelwellenposition und Nockenwellenposition. Diese Sensoren überwachen kontinuierlich die Positionen beider Wellen und liefern diese Informationen an Der Motorcomputer.

Der Kurbelwellenpositionssensor ist bei einigen Fahrzeugen an der Vorderseite der Kurbelwelle oder in der Nähe des Schwungrads montiert, und die Nockenwellenposition SEnsor wird am Ende der Nockenwelle montiert.

Basierend auf der Lage der beiden Schächte wird die Elektronisches Zündmodul löst die entsprechende Zündspule aus, die die zugehörigen Zündkerzen direkt auslöst. Dieses System verwendet auch einen „Abfallfunken“ für einen der gepaarten Zylinder und paart zwei Kolben, die sich gleichzeitig am oberen Totpunkt befinden.: einer am Ende seines Kompressionshubs und der andere am Ende seines Auspuffhubs.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied zu seinem Vorgänger besteht darin, dass frühere Systeme eine einzelne Spule verwenden, die aus einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung besteht, um alle Zylinder in einer bestimmten Reihenfolge anzutreiben, während verteilerlose Zündsysteme einen anderen Spulenaufbau verwenden. Es verwendet mehrere Zündspulenpakete, die jeweils Funken für nur zwei Zylinder erzeugen, was bedeutet, dass jede Spule länger eingeschaltet werden kann.

Daher ist dieser Bodenaufbau in der Lage, ein stärkeres Magnetfeld von bis zu 30.000 Volt sowie einen stärkeren, heißeren Funken zu entwickeln, der erforderlich ist, um die typischen mageren Luft-Kraftstoff-Gemische moderner Fahrzeuge zu zünden.

Jede der Zündkerzen in diesen Zylindern feuert gleichzeitig mit der Hochspannung einer Spule. Dies ermöglicht einen präziseren Zündzeitpunkt und damit einen höheren Motorwirkungsgrad und geringere Emissionen.

Zusammenfassung der verteilerlosen Zündung

Profis:

  • Zuverlässig: Kann während der gesamten Lebensdauer des Motors konstant hohe Spannung erzeugen.
  • Präzises Funkentiming: Da der Verteiler, der nach bestimmten Kilometern einem Verschleiß unterliegt, entfernt wird, kann der Funkenzeitpunkt präzise gesteuert werden, was geringere Emissionen ermöglicht.
  • Weniger Ausfallwahrscheinlichkeit: Dank des Fehlens beweglicher Teile, da das System jetzt elektronisch ist.

Nachteile:

  • Kostspieligere Wartung: Das Fehlen beweglicher Teile bedeutet jedoch auch, dass es viel schwieriger zu diagnostizieren und teurer zu reparieren ist, sobald ein Problem auftritt als die mechanischen Zündsysteme.
  • Teurere Teile: Verteilerlose Systeme benötigen Doppelplatinzündkerzen, um den Zündmechanismus zu erleichtern.

MEHR ERFAHREN

  • How To Gap Zündkerzen: In einfachen Schritten erklärt
  • Tipps zur Auswahl der richtigen Zündkerzendrähte für Ihr Fahrzeug

4 Arten von Zündsystem: #4 Coil-on-Plug-Zündung

Geschichte

Das Coil-on-Plug-Zündsystem verfügt über alle vorteilhaften elektronischen Steuerungen, die in den verteilerlosen Systemen entwickelt wurden. Wie das verteilerlose System platziert das Coil-on-Plug-System eine Zündspule direkt auf der Oberseite jeder Zündkerze, um die Zündkerze direkt zu zünden, daher der Name.

Coil-on-Plug-Zündanlage
Coil-on-Plug-Zündung sYSTEM verwendet mehrere Spulen, die direkt auf den Zündkerzen sitzen.

Da jede Zündkerze jetzt über eine eigene dedizierte Spule verfügt, die für die Direktzündung direkt oben sitzt, werden Hochspannungszündkerzendrähte vollständig entfernt. Dies erhöht die Effizienz des Systems, da Zündkerzendrähte einen größeren Strom- und Spannungsverlust sowie die Möglichkeit der Verschmutzung und Kreuzzündung zwischen Kabeln mit sich bringen, wenn sie fettig oder abgenutzt werden.

Eine weitere wesentliche Verbesserung besteht darin, dass sich nicht mehr zwei Zylinder eine einzige Spule teilen, sondern jede Spule nur noch einen Zylinder bedient. Dies bedeutet, dass jede Spule doppelt so lange „eingeschaltet“ werden kann, um ein maximales Magnetfeld zu entwickeln.

Infolgedessen können Coil-on-Plug-Zündsysteme zwischen 40.000 und 50.000 Volt erzeugen, verglichen mit bis zu 30.000 Volt in verteilerlosen Systemen, und viel heißere, stärkere Funken, um das magere Luft-Kraftstoff-Gemisch effizienter zu verbrennen und so die Effizienz des Motors zu maximieren.

Jetzt gibt es keine Leistungsschalter, Verteiler, Kondensatoren und Zündkerzendrähte. Keine beweglichen Teile bedeuten, dass Spulen-auf-Stecker-Zündsysteme weniger ausfallen, zuverlässiger sind und weniger häufig repariert werden müssen.

Auf der anderen Seite sollte beachtet werden, dass das Fehlen beweglicher Teile die Diagnose erschweren und die Reparatur teurer machen kann als bei einem herkömmlichen System, sobald tatsächlich ein Problem vorliegt, aber wie gesagt, Reparaturen sind weniger häufig.

Es sollte auch beachtet werden, dass die Zündspulen jetzt auf den Zündkerzen sitzen und daher während der Motorreinigung unter der Motorhaube stärker Schäden durch Entfetter und Wasser ausgesetzt sind, also stellen Sie sicher, dass jede zum Schutz in Plastik eingewickelt ist, bevor die Reinigung beginnt.

Funktionsweise der Coil-on-Plug-Zündung

Dieses System ist das fortschrittlichste aller Zündsysteme und steuert den Funkenzeitpunkt mit der Motorsteuereinheit, basierend auf Eingaben verschiedener Sensoren, um die optimale Präzision, höhere Spannung und stärkere, heißere Funken zu erreichen.

Ähnlich wie die verteilerlosen Systeme verwenden Coil-on-Plug-Systeme Motorsensoren, um die Position der Wellen zu kennen. Basierend auf diesen Informationen löst das Motorsteuergerät die entsprechende Zündspule aus, die die zugehörigen Zündkerzen im zugehörigen Zylinder im Zündauftrag direkt auslöst.

Zusammenfassung der Spulen-auf-Stecker-Zündung

Profis:

  • Motoreffizienz: Kann konsistente, hohe Spannung und heißere, stärkere Funken erzeugen, die das magere Luft-Kraftstoff-Gemisch in neueren Fahrzeugen effizient verbrennen können.
  • Präzises Funkentiming: Dies ermöglicht einen optimalen Motorwirkungsgrad und geringere Emissionen.
  • Weniger häufige Reparaturen: Dank des Fehlens beweglicher Teile als Zündkerzendrähte werden nun entfernt.

Nachteile:

  • Reparaturen: Keine beweglichen Teile bedeuten schwierige Fehlersuche und teurere Reparaturen.

Zündsysteme werden sich weiter mit Funktionen verbessern, die heute unvorstellbar sind, da technologische Fortschritte zu kontinuierlichen Verbesserungen führen. Trotzdem sind alle vier Arten von Zündsystemen immer noch einfach zu warten und zu reparieren und gut für die Fahrzeuge ihrer Zeit geeignet.

Um mehr über wichtige Komponenten in Ihrem wertvollen Fahrzeug und deren Funktionsweise zu erfahren, tauchen Sie ein in unsere umfassende Wartungstipps Artikel.

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