Anforderungen an Glühkerzen

Die Glühkerze funktioniert prinzipiell wie ein Tauchsieder: Elektrische Energie wird durch einen Wendelwiderstand geleitet, der sich dabei stark erhitzt (bis 1000 °C).

Arbeitsbedingungen im Dieselmotor

Der Dieselmotor ist im Gegensatz zum Ottomotor ein Selbstzünder. Die angesaugte Luft wird in den Zylindern durch Kompression auf eine Temperatur von ca. 700-900 °C erhitzt, was bei einer Kraftstoff-Einspritzung zu einer selbstständigen Entflammung führt. Ein Dieselmotor erfordert daher eine höhere Verdichtung (Verdichtungsverhältnis 20-24:1) und eine entsprechend stabilere Konstruktion als der Ottomotor. Um ein Erreichen der benötigten Temperatur auch unter ungünstigen Einsatzbedingungen wie Kaltstart oder Frost zu gewährleisten, muss zusätzlich Wärme in den Brennraum eingebracht werden.

Arbeitsweise von Glühkerzen

Die Glühkerze funktioniert hierbei prinzipiell wie ein Tauchsieder: Elektrische Energie wird durch einen Wendelwiderstand geleitet, der sich dabei stark erhitzt (bis 1000 °C).

Dieses einfache Prinzip verursachte allerdings in der Praxis einige Schwierigkeiten in Bezug auf Lebensdauer, Überhitzungsschutz und Stromaufnahme. In den 60er Jahren dauerten Startvorgänge daher noch bis zu 30 Sekunden. Dies konnte in den 80er Jahren bereits auf Startzeiten von 3-5 Sekunden reduziert werden. Mit Einführung der TDI-Motoren waren bei Außentemperaturen über 0 °C Unterschiede zum Ottomotor praktisch nicht mehr wahrnehmbar. Lediglich Temperaturen unter 0 °C erfordern weiterhin ein Vorglühen.

Glühkerzen - die Entwicklung geht weiter

Die Entwicklung ist damit jedoch keineswegs beendet. Nachglühfähige Kerzen sind gefordert. Die Glühkerzen sollen nicht nur während des Startvorganges, sondern auch temperaturabhängig bis zu 3 Minuten in der Warmlaufphase in Aktion treten. Nur so kann von Beginn an eine hohe Laufkultur und eine niedrige Emission gewährleistet werden. Dies stellt zwangsläufig erhöhte Anforderungen an die Lebensdauer der Glühkerzen.

Darüber hinaus werden künftig niedrig verdichtende Dieselmotoren zum Einsatz kommen, die infolge einer starken Aufladung eine hohe Leistung bei gleichzeitig niedrigen Emissionen erreichen. Derartige Konzepte haben allerdings bauartbedingt ein schlechtes Startverhalten. Hochtemperatur-Glühkerzen aus Keramik bieten hier einige Vorteile, da sie wesentlich heißer als Metallglühkerzen werden und zusätzlich eine hohe Lebensdauer bieten.

Dank fortschrittlicher Glühkerzentechnik werden in Zukunft Unterschiede im Startverhalten eines Diesel- oder Ottomotors kaum noch feststellbar sein.

Und das sind die Anforderungen an eine moderne Glühkerze:

  • Da die Glühkerze dem verbrennenden Kraftstoff ausgesetzt ist, muss sie großer Hitze, hohem Druck, Vibrationen und dem Angriff durch korrodierende Chemikalien widerstehen können.
  • Die Glühkerze muss ihre Betriebstemperatur schnell erreichen und eine lange Lebensdauer aufweisen.
  • Glühkerzen benötigen zudem eine Steuerung, die entweder manuell oder über ein Steuergerät erfolgt, welches die erzeugte Spannung eine bestimmte Zeit lang regelt. Häufig wird das System von einer entsprechenden Kontrollleuchte ergänzt, die das Vorglühen anzeigt.
  • Der Umwelt zuliebe - Verminderung des Weiß-/ Blaurauchs: Durch das Nachglühen wird der Kraftstoff vollständiger verbrannt und die Rauchentwicklung um bis zu ca. 49 Prozent reduziert.
  • Beseitigung des Kaltstartnagelns: Der Kraftstoff verbrennt gleichmäßiger und vollständiger; somit wird mehr Energie freigesetzt, die Brennraumtemperatur steigt schneller an.

Verwandte Themen

Glühkerzentechnologien: Bei Glühkerzen unterscheidet man prinzipiell zwischen Metallstabglühkerzen und keramischen Glühkerzen. Beide Technologien verfügen über spezielle Eigenschaften, was das Temperaturverhalten betrifft.

Einflussfaktoren bei der Produktentwicklung: Der Einsatz neuer Technologien und Vorgaben der Gesetzgebung beeinflusst unmittelbar die Entwicklung neuer Produkte.