Was sind die gängigen Zündkerzentypen?

Je nach Heizwert gibt es Kalt- und Heißzündkerzen; je nach Elektrodenmaterial gibt es Nickellegierungen, Silberlegierungen, Platinlegierungen usw.; für professionelle Anwendungen gibt es im Allgemeinen die folgenden Zündkerzentypen:
1. Quasi-Zündkerze: Der Isolatormantel ist leicht in die Endfläche der Schale eingezogen, und die Seitenelektrode befindet sich außerhalb der Endfläche der Schale. Dies ist der am weitesten verbreitete Typ [5].
2. Zündkerze mit hervorstehendem Rand: Der Isolatormantel ist länger und ragt über die Endfläche des Gehäuses hinaus. Er hat die Vorteile einer großen Wärmeabsorption und einer guten Antifouling-Fähigkeit und kann direkt durch die Einlassluft gekühlt werden, um die Temperatur zu senken, sodass es nicht so leicht zu einem heißen Feuer kommt und er einen großen thermischen Anpassungsbereich hat [5].
3. Zündkerze mit Elektrode: Ihre Elektrode ist sehr dünn und zeichnet sich durch starke Funken und gute Zündfähigkeit aus. Sie kann sicherstellen, dass der Motor auch in sehr kalten Jahreszeiten schnell und zuverlässig startet. Sie verfügt über einen großen thermischen Bereich und kann für verschiedene Zwecke verwendet werden [5].
4. Sitzzündkerze: Ihr Gehäuse und ihr Gewinde sind konisch geformt, so dass eine gute Abdichtung ohne Dichtung gewährleistet ist. Dadurch kann die Größe der Zündkerze reduziert werden, was sich vorteilhafter auf die Motorkonstruktion auswirkt [5].
5. Zündkerze vom Polartyp: Im Allgemeinen gibt es zwei oder mehr Seitenelektroden. Der Vorteil ist eine zuverlässige Zündung und der Abstand muss nicht häufig eingestellt werden. Daher wird es häufig in einigen Benzinmotoren verwendet, bei denen die Elektrode leicht abgetragen wird und der Zündkerzenabstand nicht häufig eingestellt werden kann [5].
6. Oberflächenzündkerze: das heißt Oberflächenspalttyp. Es ist der kälteste Zündkerzentyp. Der Spalt zwischen der Mittelelektrode und der Mantelstirnfläche ist konzentrisch [5].
7. Standard- und hervorstehende Zündkerzen
Die Standardzündkerze ist eine einseitige Elektrodenzündkerze, bei der das Mantelende des Isolators etwas tiefer liegt als die Gewindestirnfläche des Gehäuses. Sie verwendet die traditionelle Zündendstruktur, die am häufigsten bei Motoren mit Seitenventilen verwendet wird. Um sie von dem später erschienenen „hervorstehenden Typ“ zu unterscheiden, wird diese Struktur als „Standardtyp“ bezeichnet [6].
Hervorstehende Zündkerzen wurden ursprünglich für Motoren mit obenliegenden Ventilen entwickelt. Ihr Isolatormantel ragt aus der Gewindestirnseite des Gehäuses heraus und reicht in die Brennkammer. Er absorbiert mehr Wärme im brennenden Gemisch und hat bei Ruhedrehzahl eine höhere Betriebstemperatur, um Verschmutzungen vorzubeugen; bei hoher Drehzahl wird der eingeatmete Luftstrom aufgrund der oberen Position des Ventils auf den Isolatormantel gerichtet und kühlt diesen, sodass die Maximaltemperatur nicht ansteigt. Außerdem ist der thermische Bereich größer. Hervorstehende Zündkerzen sind aufgrund der vielen Windungen im Ansaugkanal nicht für Motoren mit seitlichen Ventilen geeignet und der Luftstrom hat wenig Einfluss auf die Kühlung des Isolatormantels [6].
8. Einpol- und Mehrpolzündkerzen
Die herkömmliche Zündkerze mit einseitiger Elektrode weist einen offensichtlichen Fehler auf, nämlich dass die Seitenelektrode die Mittelelektrode bedeckt. Wenn zwischen den beiden Polen eine Hochspannungsentladung auftritt, absorbiert das Gemisch an der Funkenstrecke die Wärme des Funkens und wird durch Ionisierung aktiviert, wodurch ein „Feuerkern“ gebildet wird. Der Ort, an dem sich der Feuerkern bildet, befindet sich im Allgemeinen in der Nähe der Seitenelektrode, und die Wärme wird stärker von der Seitenelektrode absorbiert, d. h. der „Flammenunterdrückungseffekt“ der Elektrode, der die Funkenenergie und die Überschlagsleistung verringert [6].
Daher kamen in den 1920er Jahren Zündkerzen mit dreiseitigen Polen auf den Markt. Im Vergleich zu Zündkerzen mit einseitigen Polen besteht die Funkenstrecke bei mehrseitigen Polen aus den Querschnitten mehrerer Seitenelektroden (in kreisförmige Löcher gestanzt) und der zylindrischen Oberfläche der Mittelelektrode. Diese nebeneinander angeordnete Funkenstrecke beseitigt das Problem, dass die Seitenelektroden die Mittelelektrode bedecken. Der Nachteil besteht darin, dass sie die „Zugänglichkeit“ des Funkens erhöht. Die Funkenenergie ist größer und dringt leichter tief in den Zylinder ein, was dazu beiträgt, die Verbrennungsbedingungen des Gemischs zu verbessern und die Abgasemissionen zu verringern. Da mehrseitige Pole mehrere Funkenüberschlagskanäle bieten, wird die Lebensdauer verlängert und die Zündzuverlässigkeit verbessert. Hier muss darauf hingewiesen werden, dass im Moment der Entladung nur ein Kanal überschlagen kann und es unmöglich ist, dass mehrere Seitenpole gleichzeitig überschlagen. Hochgeschwindigkeitsfotografie des Entladungsvorgangs zeigt dies [6].
Die Suffixbuchstaben (Buchstaben nach dem Heizwert) D, J und Q bei Zündkerzenmodellen für den Hausgebrauch stehen jeweils für Doppelpole, Dreikantpole und Vierkantpole [6].
9. Zündkerzen aus Nickellegierung und Kupferkernelektrode
Die grundlegendsten Anforderungen an Elektroden, die in den Brennraum hineinragen, sind Beständigkeit gegen Ablation (elektrische und chemische Korrosion) und gute Wärmeleitfähigkeit. Mit der Entwicklung der Materialwissenschaft und Prozesstechnologie haben sich bei Elektrodenmaterialien Eisen, Nickel, Nickelbasislegierungen, Nickel-Kupfer-Verbundwerkstoffe und Edelmetalle weiterentwickelt. Die heute am häufigsten verwendeten Legierungen sind Nickelbasislegierungen. Im Allgemeinen haben reine Metalle eine bessere Wärmeleitfähigkeit als Legierungen, jedoch reagieren reine Metalle (wie Nickel) empfindlicher auf die chemische Korrosion durch Verbrennungsgase und die von ihnen gebildeten festen Ablagerungen als Legierungen. Daher wird für das Elektrodenmaterial eine Nickelbasis mit Zusätzen von Elementen wie Chrom, Mangan und Silizium verwendet. Chrom verbessert die Beständigkeit gegen elektrische Korrosion und Mangan und Silizium verbessern die Beständigkeit gegen chemische Korrosion, insbesondere die Korrosionsbeständigkeit gegen schädliche Schwefeloxide [6].
10. Normale und Widerstandszündkerzen
Als Funkenentladungsgenerator ist die Zündkerze eine breitbandige Quelle kontinuierlicher elektromagnetischer Strahlungsstörungen. Um die starken Störungen von Funkfeldern durch elektromagnetische Strahlung aufgrund von Überschlägen zu unterdrücken, den Funkverkehr zu schützen und Fehlfunktionen von in Fahrzeugen eingebauten elektronischen Geräten zu verhindern, haben Länder auf der ganzen Welt seit den 1960er Jahren die Entwicklung von Widerstandszündkerzen beschleunigt. Unser Land hat auch eine Reihe nationaler Standards für obligatorische elektromagnetische Verträglichkeit erlassen, die strenge Beschränkungen für die Funkstörungseigenschaften von Fahrzeuggeräten auferlegen, die von Motoren mit Zündkerzenzündung angetrieben werden. Daher ist auch die Nachfrage nach Widerstandszündkerzen stark gestiegen. Es gibt keinen großen strukturellen Unterschied zwischen der Widerstandszündkerze und dem normalen Typ. Es ist nur so, dass das Leiterdichtmittel im Isolator durch ein Widerstandsdichtmittel ersetzt wird.