Zündung – Allgemeines und Besonderes

...dokumentiert von Tobias


Der Ottomotor verbrennt Kraftstoff. Um dies tun zu können, muss der Kraftstoff als zündfähiges verdichtetes Gemisch im Brennraum entzündet werden. Dies erfolgt – anders als beim Dieselmotor – nicht durch Selbstzündung, sondern durch gesteuerte Zündung mittels Zündkerze.

Das Gemisch wird durch das Kurbelgehäuse vorverdichtet in den Zylinder geleitet. Dort wird das Gemisch durch den Kolben weiter verdichtet. Kurz bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, wird das Gemisch durch die Zündkerze abgefackelt. Kurz vorher, damit der Druck im Brennraum genau im OT am höchsten ist. Wird noch früher gezündet, wäre der maximale Druck vor dem OT erreicht, und der Kolben würde gebremst. Zudem könnte es zum Klingeln kommen. Würde zu spät gezündet, würde Energie verschenkt, weil dann dem Kolben, der sich schon in Bewegung befindet, ein Klaps versetzt würde. Beim Wartburg liegt der Zündzeitpunkt bei 3,58mm vor OT. Und da liegt er gut, zumindest bei Leerlaufdrehzahl. Da ja das Gemisch im Zylinder (theoretisch) immer die gleiche Zeit zum Durchbrennen benötigt, die Kurbelwelle sich aber mal schneller, und mal langsamer dreht, müsste ja der Zündzeitpunkt mit zunehmender Drehzahl in Richtung „früh“ verschoben werden. Das wäre dann eine so genannte Kennlinienzündung. Wenn die Zündanlage auch noch Informationen wie Drosselklappenstellung, Motortemperatur, auftretendes Motorklopfen und den Blutdruck und das Alter des Fahrers verarbeiten kann, spricht man von einer Kennfeldzündung. Diese ist bei fast allen modernen Fahrzeugen heutzutage Standard, bezogen auf den Wartburgmotor wäre eine Kennfeldzündung Science Fiction. Immerhin ist der Dreizylinder-Zweitaktmotor im Wartburg vom Konzept her mehr als fünfzig Jahre alt.

Woher weiß aber die Zündkerze, wann sie im Brennraum eine Verbrennung anfachen soll? Dies ist Aufgabe der Zündanlage. Beim Wartburg kamen und kommen mehrere verschiedene Zündsysteme zum Einsatz. Die meisten dieser Systeme arbeiten zweitakttypisch mit drei Zündspulen. Dies hat Vorteile (wenn eine Spule ausfällt, laufen die anderen zwei weiter) und Nachteile (jede Zündspule altert etwas anders als die anderen zwei, dadurch ergeben sich in der Praxis oft unterschiedliche Funkenstärken).


Unterbrecherzündung

Die einfachste ist die Unterbrecherzündung. Bei ihr hat jeder Zylinder seinen eigenen Unterbrecher. Dieser sitzt vorne am Motor im Unterbrechergehäuse, zusammen mit den anderen Unterbrechern der anderen Zylinder. Er läuft auf einem Nocken. Dieser dreht sich mit Kurbelwellendrehzahl und öffnet und schließt den Unterbrecher. Parallel zum Unterbrecher ist ein Kondensator geschaltet, der den Abrissfunken unterdrücken soll, und damit den Unterbrecherverschleiß minimiert.

An den Unterbrecher gekoppelt ist die Zündspule. Auch hiervon gibt es wieder drei. Jede Zündspule hat zwei Wicklungen: Eine Primär- und eine Sekundärwicklung. Sie funktioniert wie ein umgekehrter Transformator: Auf einer Seite Niederspannung rein (hier 12 Volt), und auf der anderen Seite Hochspannung raus - der Zündfunke. Leider funktioniert unser Transformator jetzt immer noch nicht, weil wir ja nur Gleichspannung zur Verfügung haben.

Aber: Wenn der Motor läuft, passiert folgendes: Der Unterbrecher schließt. Strom fließt durch die Zündspule. Wenn der Motor sich weiterdreht, bricht das elektrische Feld in der Zündspule zusammen, durch die Feldänderung entsteht ein Impuls in der Zündspule, und die Kerze bekommt einen Funken.

Nachteilig an der ganzen Veranstaltung sind mehrere Dinge:

-         Die Unterbrecher sind mechanisch und elektrisch hoch belastete Bauteile. Durch den Verschleiß – sowohl an Unterbrechernocken wie auch an –kontakten verändern sich ständig Schließwinkel, Kontaktabstand und damit der Zündzeitpunkt. Außerdem bildet sich im Laufe der Zeit auf den Unterbrecherkontakten Kontaktabbrand, der ein korrektes Einstellen des Unterbrecherabstandes und damit des Zündwinkels unmöglich macht.

-         Das Einstellen der Zündanlage ist ein mühsames Geschäft, zumal es mindestens alle 5000km wiederholt werden sollte.

-         Zudem ist eine Unterbrecherzündung auch sehr defektanfällig. Zur Ehrenrettung der Unterbrecherzündung muss aber gesagt werden, dass die Fehlersuche vergleichsweise einfach ist.


EBZA – die elektronische Batteriezündanlage

Beim Wartburg wird die EBZA Typ 2s eingesetzt. Diese arbeitet anstelle der Unterbrecher mit einer Sensorscheibe und Infrarotlichtschranken und einem nachgeschalteten Leistungsverstärker. Dadurch ist eine verschleißunabhängige Zündung sichergestellt. Nachteilig an der EBZA ist, dass man im Falle eines Fehlers (wenn man kein ausgebildeter Elektroniker ist) große Probleme hat, diesen zu finden. Ich selber hatte schon mal das Problem, dass die EBZA bei höheren Drehzahlen einen Kanal abstellte. Dank Wartburgpeter bin ich aber froher Hoffnung, den Fehler noch zu finden.

Die EBZA ist aber glücklicherweise komplett aus diskreten Bauteilen aufgebaut, und somit verhältnismäßig überschaubar. Beim Wartburgpeter findet man einen Schaltplan der EBZA und einen Ratgeber im Störungsfall. Im Ihling ist übrigens als Hinweis im Pannenfall zu finden, dass es eine gute Idee sei, eine komplette Unterbrecheranlage einbaufertig mitzunehmen. (!) Eine weitere Möglichkeit, wenn man nur ein Leistungsteil besitzt, und keine Gebereinheit, oder die Geber defekt sind, das Leistungsteil mit den Unterbrechern zu betreiben. Damit hat man zwar keine vollkommene Verschleißfreiheit erreicht, aber immerhin die Unterbrecher von den doch recht hohen Primärströmen der Zündspule getrennt.


Steini-KTZ

Ist eine weitere Kontaktlose Transistorzündanlage. Details zu dieser Zündanlage sind auf der Homepage vom Wartburgpeter zu finden.


Ignitech-Zündung

Ist die einzige derzeit auf dem Markt erhältliche Zündanlage mit einer Kennliniensteuerung. Eigentlich ist diese Anlage für Motorräder entwickelt worden, kann aber nach Anpassungsarbeiten auch im Wartburg eingesetzt werden. Erfahrungswerte damit sind derzeit nicht bekannt. Details über diese Zündanlage sind auf der Webpage des Herstellers zu finden. www.ignitech.cz


DENSAW-Ignition

Diese Zündanlage wurde von DENnis SAWille aus Großbritannien entwickelt. Sie arbeitet mit einer Hochleistungs-Viertakter-Zündspule und einer Steuerelektronik von VW. Ein Hallgeber (vermuten wir, das gesamte Gehäuse ist wasserdicht vergossen) anstelle der originalen Unterbrecheranlage nimmt den Zündzeitpunkt auf. Davorgeschaltet ist ein sehr schlanker Hochspannungsverteiler (wie beim Viertakter), welcher den Zündfunken auf die drei Zylinder verteilt. Der Hersteller verspricht eine Verbrauchseinsparung, mehr Leistung, einen verbesserten Motorlauf, und fast völliges Verschwinden des Klingelns durch besseren Zündfunken. Die Erfahrungen nach 500 km mit diesem Zündsystem sind folgende:

-         Das Klingeln ist wirklich fast weg, nur bei 70 km/h im dritten Gang ist noch eine Stelle, bei der der Motor leicht klingelt. Aber das starke Klingeln ab 100km/h ist komplett verschwunden. 

-        Der Motorlauf ist merklich runder. Dies kommt daher, dass die Anlage – anders als die vorher beschriebenen – nicht für jeden Zylinder eine eigene Spule hat, sondern alle Zylinder ihren Funken  von derselben Spule beziehen. Vor allem im Teillastbereich, wo sonst immer ein leises Stuckern zu spüren war, ist jetzt ein sauberer Durchzug, selbst im „Drehzahlkeller“ zu verzeichnen.

-         Die Sache mit der Mehrleistung und der dadurch zu erzielenden Verbrauchseinsparung kann ich derzeit noch nicht bestätigen. Dies kann aber auch an meinem Fahrstil liegen, der jedes bisschen Mehrleistung in Vortrieb umsetzt. Zudem bin ich die letzten 500 km fast nur im Kurzstreckenverkehr unterwegs gewesen.

Einbau der Zündanlage ist einfach: Entfernen der Unterbrecheranlage, Einbau der DENSAW, Befestigung der Zündspule, verlegen der Kabel – fertig. Kein Einstellen, kein Justieren, passt. Beim Anblitzen mit dem Stroboskop musste ich leider feststellen, dass die Anlage etwas zu spät zündet, aber wie das zu beheben ist, konnte ich bisher nicht in Erfahrung bringen.


Hier noch ein paar Bilder zur DENSAW:















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