Glühzündung

Als Glühzündung wird eine unerwünschte Zündreaktion bezeichnet, die ausschließlich bei Otto-Motoren anzutreffen ist. Diese Zündreaktion wird dabei nicht durch den Zündfunken der Zündkerze ausgelöst, sondern von überhitzten Bauteilen wie Auslassventile, Elektroden von Zündkerzen oder zu heiße Brennraumwände, um nur einige Beispiele zu nennen. Aber auch Ablagerungen, die sich im Brennraum bei der Verbrennung von Kraftstoff und Öl bilden, können ursächlich für solche Glühzündungen sein. Dabei ist eine Temperatur von etwa 1.100 bis 1.200° C nötig, um eine Glühzündung überhaupt entstehen zu lassen. Diese Temperaturen liegen dabei weit über den Temperaturen, bei denen sich das Kraftstoff-Gemisch selbst entzünden kann. Werden Glühzündungen dagegen bei niedrigeren Temperaturen eingeleitet, haben sie keine Chance. Durch die Kühlung, die von dem nebenan liegenden Gemisch und den kühlen Brennraumwänden ausgeht, würden solche Glühzündungen auf der Stelle wieder erlöschen.

Wenn eine Glühzündung durch die Zündkerzen oder die Elektroden der Zündkerzen hervorgerufen wird, so liegt dies häufig daran, dass der Wärmewert der Zündkerze zu gering gehalten wird. Wird das Wärmeaufnahmevermögen der Zündkerze dagegen entsprechend konfiguriert, kann sich der Wärmewert der Zündkerze an die thermischen Verhältnisse, die im Brennraum vorliegen, anpassen. Allerdings muss hierbei auch darauf geachtet werden, dass der Wärmewert der Zündkerze nicht zu hoch angesetzt wird. In diesem Fall würde die Temperatur der Zündkerze im Teillastbereich zu niedrig liegen, womit die Zündkerzenelektroden sich nicht mehr von den auf ihnen liegenden Rückständen frei brennen könnten. Durch dieses fehlende Freibrennen kommt es wiederum zu Zündaussetzern, was ja sicher auch nicht im Sinne des Erfinders liegt.

Wenn die Glühzündungen aufgrund zu heißer Auslassventile entstehen, muss deren Wärmeabfuhr deutlich verbessert werden. Um dieses bewerkstelligen zu können, ist es nötig, an den Ventilsitzen zunächst eine gute Wärmeabfuhr zu installieren. Auch Drehvorrichtungen für das Auslassventil können für dessen bessere Wärmeabfuhr hilfreich sein. Sind die Ventile sehr stark belastet, so sollte man so genannte Hohlschaftventile verwenden. Dabei reicht der Hohlraum des Schaftes in etwa bis zur Höhe des Ventiltellers und muss mit Natrium gefüllt werden. Die in die Ventile gelingende Wärme muss über den Schaft und die Ventilführung abgeleitet werden, weil das Natrium sich bekanntlich bereits bei 97° C verflüssigt.

Werden die Glühzündungen durch überhitzte Brennraumwände verursacht, so liegt häufig ein Fehler im Kühlsystem vor. Ebenso kann es auch sein, dass zu wenig Kühlflüssigkeit vorhanden ist.

Aber mit Abstand am häufigsten werden Glühzündungen durch Ablagerungen von Ölresten und Kraftstoffen verursacht. Diese lagern sich häufig auf den Wänden des Brennraumes und dem Kolbenboden ab, können sich in manchen Fällen aber auch ablösen und sich im Brennraum selbstständig machen.

Man unterscheidet zwischen unterschiedlichen Arten von Glühzündungen, wie zum Beispiel der frühen Glühzündung. Diese treten bereits vor dem Zündfunken auf, wodurch die Gastemperaturen und Drücke deutlich höher liegen, als bei einer normalen Verbrennung. Als Folge davon findet man oft eine klopfende Glühzündung, die also nicht überhörbar ist. Eine Veränderung des Zündzeitpunktes bringt hier nichts, da ein Gemischrest spontan verbrennt und den Klopfvorgang hervorruft.

Als späte Glühzündungen bezeichnet man dagegen Entflammungen, die entweder gleichzeitig mit der Einleitung der Verbrennung durch die Zündkerze oder sogar erst noch später auftreten.

Als beschleunigte Glühzündungen werden oftmals Glühzündungen bezeichnet, die sich aus den späten Glühzündungen entwickeln. Wenn mehrere späte Glühzündungen auftreten, erfolgen die beschleunigten Glühzündungen in immer kürzeren Abständen, so dass aus ihnen auch frühe Glühzündungen werden können.

Von unregelmäßigen Glühzündungen ist dann die Rede, wenn diese aufgrund von zu frühen Entflammungen durch die im Brennraum vagabundierenden Partikel verursacht werden und in unregelmäßigen Abständen auftreten.

Treten an mehreren Stellen im Brennraum Glühzündungen pro Arbeitstakt auf, handelt es sich um rumpelnde Glühzündungen. Durch diese rumpelnden Glühzündungen wird auch der Energieumsatz stark beschleunigt, wodurch sich wiederum die Gasdrücke immer schneller erhöhen. Aufgrund der hohen, rasant steigenden Gasdrücke werden auch die Triebwerke stark belastet. Diese Belastung äußert sich dann als rumpelndes Geräusch, welches nur mit niedriger Frequenz wahrgenommen wird. Denn die hier vorliegende Frequenz liegt etwa bei 800 bis 1.000 Hz, bei Klopfgeräuschen dagegen findet man eher Frequenzen um die 7.000 Hz.

Außer diesen Glühzündungen gibt es auch noch nachlaufende Glühzündungen, die oft nach Abschalten der Zündung auftreten. In vielen Fällen war der Vergasermotor hier vorher sehr stark belastet. Dies kann hauptsächlich bei Vergasermotoren passieren, da diese auch nach Abschalten der Zündung noch Gemisch ansaugen. Dabei verringert sich die Drehzahl, was zur Folge hat, dass die Einwirkzeit von heißen Brennraumstellen vergrößert wird. Dadurch läuft der komplette Motor mitsamt den Glühzündungen noch eine Weile nach dem Ausschalten nach.

Verwendet man Kraftstoffe mit höherer Oktanzahl, so verringern sich häufig die Glühzündungen oder bleiben ganz aus.

 

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