Wozu kommen Zündleitungen zum Einsatz?
Die Starter-Batterie des Fahrzeugs liefert Energie mit einer niedrigen Spannung von 12 Volt. Erst durch die Funktion der Zündspule, die als ein Transformator fungiert, erhöht sich die Spannung. Mit nunmehr bis zu 40.000 Volt fließt der Strom durch die Zündleitungen. Diese haben nur die eine Aufgabe: Weiterleitung von Energie unter Hochspannung. Nachdem die Energie in der Zündkerze angelangt ist, entsteht ein Funke. Dieser bringt das Gasgemisch zum Entflammen, das Auto ist gestartet und fahrbereit.
Wo befinden sich Zündleitungen und wie sind sie aufgebaut?
Zündleitungen verlaufen im Motorraum bis zum Motor. Sie sind über einen Zündverteiler mit der Zündspule verbunden, die wiederum an die Starter-Batterie angebunden ist. Der Zündverteiler verteilt die Energie auf die Leitungen, die sie an die Zündkerze weitergeben. An dieser Lage und diesen Verbindungen erkennen Sie Zündleitungen in Ihrem Fahrzeug.
Der Aufbau der Zündleitungen orientiert sich an den teils extremen Anforderungen. Die hohen Temperaturen beginnen in den Zündleitungen und steigen im Motor an. Zum einen aufgrund der extremen Bedingungen im Motorraum und zum anderen aufgrund der Nähe zum Motor müssen Zündleitungen robust sein. Sie halten Temperaturen von 200 °C stand und ebenso den besagten Spannungen von bis zu 40.000 Volt. Wie hoch die Temperaturen und Spannungen tatsächlich sind, variiert mit dem jeweiligen Fahrzeug und dessen Antriebsart.
Verschiedene Arten von Zündleitungen für verschiedene Anforderungen
Zündleitungen sind nicht in allen Fahrzeugen erforderlich. So gibt es beispielsweise die Kerzenschachtzündspule, bei der die Zündspule direkt auf der Zündkerze montiert ist. Folglich ist auch kein Zündverteiler notwendig. Vor allem neuere Fahrzeuge weisen des Öfteren Kerzenschachtzündspulen auf, wie etwa der HYUNDAI i20 (GB, IB) 1.2 und der KIA PICANTO (JA) 1.2.
Kommen hingegen Zündleitungen zum Einsatz, so ist deren Aufbau bei allen Kabeln grundsätzlich gleich: Ein Zündkabel weist üblicherweise eine Doppelummantelung auf. Im Inneren des Kabels ist unter anderem das Leitermaterial, das mit den verschiedenen Zündleitungen variiert und die einzelnen Arten definiert.
- CopperCable: Kupfer-Einzelzündleitungen, die beispielsweise bei den Marken Audi, Mercedes-Benz, Seat und Skoda vorkommen
- PowerCable: Draht aus Edelstahl zur Leitung, was höhere Spannungen ermöglicht; bei einigen Fahrzeugen von Renault im Einsatz
- CarbonCable: mit integrierter Glasfaser; für Fahrzeuge mit Wirkwiderstand ausgelegt
Das gesamte System von der Zündspule über die Zündleitungen bis hin zum Motor muss perfekt aufeinander abgestimmt sein. Bessere Kabel bieten grundsätzlich die Möglichkeit zur Optimierung des Zündungsprozesses, sind jedoch nicht bei jedem Fahrzeug zum Einsatz geeignet.
Defekte von Zündleitungen: Anzeichen und richtiges Vorgehen
Am Anfang eines jeden Defekts stehen Ursachen und Anzeichen. Abgesehen davon, dass Zündkabel naturgemäß Verschleißteile sind, können eine unsachgemäße Verlegung der Kabel und Defekte anderer Komponenten der Zündung die Zündleitungen beschädigen. Mit der Zeit machen sich Defekte wie folgt bemerkbar:
- Beschädigungen von außen an den Kabeln sichtbar
- Zündung des Fahrzeugs bereitet zunehmend Probleme
- anderweitig nicht erklärbarer hoher Kraftstoffverbrauch
- schnappende Geräusche oder Zündbögen beim Motorstart
Im Falle des geringsten Verdachts auf Defekte der Zündleitungen ist die Werkstatt aufzusuchen. Das allergrößte Problem, das aus defekten Zündkabeln resultiert, ist die mögliche Beschädigung weiterer Komponenten. Noch ehe die Zündung des Fahrzeugs den Dienst komplett versagt, kann es zu einem Defekt des Katalysators kommen. Hierzu kommt es beispielsweise, sobald unverbrannter Kraftstoff im Katalysator angelangt. In dem Prozess der Nachverbrennung kommt der Katalysator dann zu Schaden. Der Austausch eines Katalysators ist wesentlich teurer als der rechtzeitige Austausch eines Zündleitungssatzes.
Austausch der Zündleitungen: So funktioniert’s!
Die Zündleitungen sind am Motorblock befestigt. Sollten sie nicht sichtbar sein, dann ist eine Abdeckung davor. Nach Entfernen der Abdeckung demontieren Sie die Zündleitungen vom Motor. Sie ziehen die Kabel aus der Führung der Zündkerze und entfernen diese schließlich von der Zündspule bzw. dem Zündverteiler. Danach können die neuen Kabel montiert werden, wobei der Vorgang rückwärts wiederholt wird:
- Anschluss des Kabels an die Zündspule bzw. den Zündverteiler
- Reinlegen in die Führung der zugehörigen Zündkerze
- Clippen des Steckers an die Zündkerze beim Motorblock
Je nachdem, wie viele Zylinder vorhanden sind, wird diese Vorgehensweise mehrfach wiederholt. Es bietet sich an, jedes alte Kabel einzeln zu demontieren und das neue zu montieren. Durch den Aus- und Einbau nach dem Schema „Kabel für Kabel“ senken Sie die Wahrscheinlichkeit, Fehler durch die Verwechslung von Kabeln zu machen.
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Welche Zündsysteme gibt es?
Ottomotoren, also mit Normalbenzin und Super betriebene Verbrennungsmotoren, benötigen einen Zündfunken. Dieser wird durch die Zündkerze generiert. Der benötigte Strom gelangt von der Zündspule über die Zündkabel zur Zündkerze.
Bereits bei den Zündsystemen hat es spätestens seit den 1990ern erhebliche Fortschritte gegeben. Bei älteren Fahrzeugen dieser Zeit sind vielen noch die herkömmlichen, zylindrischen Zündspulen sowie der (mechanische) Zündverteiler bekannt. Dieses Prinzip wurde durch vollelektronische Zündmodule ersetzt, später kamen noch die vollelektronische Semi-Direktzündung sowie die Doppelfunkenzündspule. Letztgenannte sitzen zumeist unter dem Deckel im
Zylinderkopf direkt zwischen den Zündleitungen. Eine Zündspule versorgt dabei stets zwei Zündkerzen.
Aus welchen Materialien bestehen Zündkabel und gibt es noch weitere Bauteile?
Früher waren die Zündkabel einfach mit einer PVC-Isolierung ummantelt. Allerdings ergeben sich heute an Motoren deutlich höhere Temperaturen als früher (durch das Downsizing der Motoren sind Turbolader unerlässlich geworden, was zu einer effizienteren und damit wärmeren Verbrennung führt). Zu den ersten Fahrzeugherstellern, die das zu spät erkannten, gehörten die ersten Modelle von Mercedes, die in den 1990ern auf den Markt kamen. Die Temperaturen bei den Motoren waren damals bereits so hoch, dass nur Jahre später die ersten Motorkabelbäume mit PVC-Ummantelungen buchstäblich zerbröselten und Steuergeräte zerstörten durch Kurzschlüsse. Seit Mitte der 1990er verwendet daher beispielsweise Mercedes Silikon-Isolierungen. Diese sind bis zu 220 Grad sicher.
Auch moderne Zündkabel weisen heute eine Silikon-Ummantelung auf. Diese Ummantelung muss auch gegen noch höhere Stromstärken sicher sein. Bis zu 40.000 Volt fließen durch moderne Zündanlagen und die Zündkabel müssen entsprechend durchschlagsicher sein. Noch mehr als früher gilt heute, keinesfalls Zündkabel eines laufenden Motors anzufassen: es besteht akute Lebensgefahr! Die Zündleitungen selbst bestehen aus verschiedenen Materialien wie Kupfer oder Aluminium.
Wie prüft man das Kabel?
Eine erste Prüfung ist die Sichtprüfung der Zündleitungen. Gequetschte Kabel oder aufgeblähte Isolierungen deuten einen Schaden an. Ebenso kaputte (zerbröselte, poröse) Stecker. Der komplexe Aufbau im Innern der Zündleitungen (Widerstand) macht eine weitere Sichtprüfung nahezu unmöglich. Stattdessen wird mit dem Multimeter gemessen. Die Widerstandsmessung ist dabei die entscheidende Messung.
Wie viel Ohm müssen Zündkabel haben?
Wie hoch der Widerstand sein muss, lässt sich nicht pauschal sagen. Dieser hängt von zahlreichen Faktoren ab. Vor allem die verwendeten Widerstände sind maßgeblich. Darüber hinaus definiert den Toleranzbereich jeder Fahrzeughersteller bei jedem Motor unterschiedlich. Der Widerstand liegt im Kiloohm-Bereich. Bei Kupferkern-Zündleitungen liegt die Toleranz zwischen 1 und 6,5 k?.
Es gibt auch den Blind- und den Carbon-Widerstand. Der Widerstand wird je Meter gemessen und mit der Länge der Leitung multipliziert. Dazu kommt noch ein Toleranzwert. Mit einem induktiven Blindwiderstand wird der Widerstand zwischen 2,2 und 8 k? liegen. Beim Carbon-Widerstand zwischen 10 und 23 k? je laufenden Meter Zündleitung.
Ist die Länge der Zündkabel wichtig?
Die Länge der Zündkabel hat grundsätzlich keinen Einfluss. Der Strom benötigt im Schnitt 3,3 Nanosekunden je laufenden Meter Zündleitung und fällt damit nicht ins Gewicht. Zur Widerstandsmessung muss die Zündkabellänge aber berücksichtigt werden.
Wann ist das Zündkabel defekt? Wie oft sollte es ausgewechselt werden?
Wenn die genannten Werte nicht mehr mit den Vorgaben des Fahrzeugherstellers laut Werkstatthandbuch übereinstimmen, muss das Kabel spätestens getauscht werden. Allerdings gibt es noch weitere Schwachpunkte, nämlich die Kontakte an den Steckern, die nass werden und korrodieren können. Wann ein Zündkabel ersetzt werden sollte, hängt viel von der Fahrleistung, den äußeren Umständen und natürlich dem Zeitraum ab. Im Stadtverkehr mit Stop-and-go kommt es zu enormer Hitze im Bereich der Zündkabel, bei Vielfahrern ist eher die Kilometerleistung entscheidend.
Zündleitungen einzeln tauschen?
Zündleitungen sollten immer als Zündkabelsatz ersetzt werden. Weist eine Zündleitung einen Defekt aus, ist es meist nur eine Frage von kurzer Zeit, bis sich die nächsten Leitungen "melden". Daher ist immer der Austausch aller Zündkabel zu empfehlen. Das auch deshalb, weil ansonsten Zündleitungen zum Einsatz kommen, die vielleicht einen unterschiedlichen Kern (Kupfer, Alu) oder verschiedene Widerstände besitzen.
Was sollte noch getauscht werden?
Neben den Zündkabeln sollten auch die Zündkerzen, die Zündspulen (beispielsweise bei Doppelzündspulen) erneuert werden, also der gesamte Zündleitungsaufbau ab dem Anschluss an den Motorkabelbaum.
Welche Zündkabel und Zündkerzen verwenden?
Früher mussten die technischen Werte der Zündkabel und
Zündkerzen passen. Heute gibt es bei den Zündkerzen Marken, die eine Freigabe seitens des Autobauers haben können oder eben nicht. Auch bei den Zündleitungen sollten ausschließlich Markenprodukte verwendet werden, weil das Motormanagement eines modernen Fahrzeugs ebenso komplex wie empfindlich ist.
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Anonymer Benutzer