Was ist eine Zündspule?

Damit die Verbrennung stattfindet, wird ein Funke benötigt, um das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Motor zu entzünden. Das ist die Aufgabe der Zündspule. Sie ist eine Art elektrischer Transformator und wandelt die niedrige Spannung der Batterie, in der Regel nur 12 Volt, in die Tausende Volt um, die zum Überbrücken des Elektrodenspalts, zum Entzünden des Kraftstoffs und damit zum Starten des Motors benötigt werden. Einige Systeme brauchen dazu nur eine einzige Spule, die meisten neueren Fahrzeugmodelle verwenden jedoch eine individuelle Spule pro Zylinder.

Zündspule

Wie funktioniert eine Zündspule?

Einfach gesehen bestehen Zündspulen aus drei Teilen: einem Primärstromkreis aus mehreren Hundert Primärwicklungen, einem Sekundärstromkreis mit vielen Tausend weiteren Wicklungen und einem Eisenkern. Wenn der Strom durch den Primärstromkreis fließt, baut sich ein großes Magnetfeld um den Kern auf und lädt die Spule. Wird jedoch der Energiefluss gestoppt, bricht das Magnetfeld zusammen. Und da diese Energie irgendwohin muss, induziert sie einen Stromstoß in der Sekundärspule und vervielfacht so die Spannung, bis sie hoch genug ist, um einen Zündfunken zu erzeugen.

Die benötigte Spannung kann von nur 5.000 Volt bis hin zu 25.000 Volt reichen. Dies hängt von einer Reihe von Faktoren ab: der Breite des Elektrodenabstands der Zündkerze, dem elektrischen Widerstand in der Zündkerze, dem Kraftstoff-Luft-Gemisch, der Zündkerzentemperatur, der Motorlast usw. Einige Systeme benötigen sogar bis zu 40.000 Volt unter Spitzenlast. Dieser Ausgangswert wird vom Verhältnis der Sekundär- zu den Primärwicklungen bestimmt, in der Regel 80 zu 1. Je höher das Verhältnis, desto höher die potenzielle Spannung.

Wo befindet sich die Zündspule?

Bei älteren Fahrzeugen befindet sich die Zündspule zwischen der Batterie und dem Zündverteiler. In modernen, elektronisch gesteuerten Zündanlagen wird der Zündverteiler jedoch nicht mehr benötigt. Stattdessen zündet das Motorsteuergerät (ECU) die Zündkerze. Dabei ist die Zündspule bei Einzelfunkenspulenzündungen direkt oben auf jeder Zündkerze befestigt. Im Fall von Doppelzündungen ist sie dagegen an einem Zündkerzenpaar befestigt.

Daher kann auch die Anzahl an Spulen unterschiedlich sein. Während ältere Systeme in der Regel eine einzige Spule verwenden, besitzen moderne Systeme mehrere Spulen, entweder eine pro Zylinder oder eine für jedes Zylinderpaar. Dies bietet Fahrzeugherstellern eine präzisere Steuerung des Zündzeitpunkts für verbesserte Motorleistung, gesenkten Kraftstoffverbrauch und reduzierte Emissionen.

Warum fallen Zündspulen aus?

Obwohl Zündspulen langlebig ausgelegt sind, können sie durch die zunehmenden Anforderungen, die an sie gestellt werden, durchaus ausfallen. Hauptursachen sind dabei:

• Beschädigte Zündkerzen oder Zündkabel: Durch eine defekte Zündkerze oder ein defektes Zündkabel mit zu hohem Widerstand steigt die Ausgangsspannung der Zündspule – wenn diese 35.000 Volt überschreitet, kann sie die Innenisolierung der Spule beschädigen und einen Kurzschluss verursachen. Dies kann zu einer reduzierter Ausgangsleistung und damit zu Fehlzündungen unter Last und/oder zu einem schlechten Start führen.
• Verschleiß oder zu großer Elektrodenabstand: Wenn Zündkerzen verschleißen, wird auch der Abstand zwischen ihren zwei Elektroden größer. Damit muss die Spule jetzt eine höhere Spannung erzeugen, um ihn zu überbrücken. Die zusätzliche Belastung der Spule kann zu einer Spannungsüberlast und damit zu Überhitzung führen.
• Vibrationsschäden: Konstanter Verschleiß durch Motorvibrationen kann die Wicklungen und die Isolierung der Zündspule beschädigen, was zu Kurzschlüssen und Brüchen in den Sekundärwicklungen führt. Ähnlich können Vibrationen die Verkabelung an der Zündkerze lockern, wodurch die Spule stärker arbeiten muss, um die Zündkerze zu zünden.
• Überhitzung: Durch ihre Lage sind Zündspulen häufig hohen Motortemperaturen ausgesetzt. Dies kann die Stromleitfähigkeit der Spulen verringern und sich sowohl auf ihre Leistung als auch auf ihre Langlebigkeit auswirken.
• Variierender Widerstand: Ein Kurzschluss oder niedriger Widerstand in der Spulenwicklung erhöht den Stromfluss durch die Spule und verursacht Schäden an der gesamten Zündanlage. Widerstandsänderungen können einen schwachen Funken zur Folge haben, wodurch das Fahrzeug nicht startet und sowohl die Zündspule als auch umliegende Teile beschädigt werden.
• Zu hohe Feuchtigkeit: Die wahrscheinlichste Ursache ist ein Ölleck durch eine defekte Ventildeckeldichtung, wodurch sich Öl um die Zündspule und die Zündkerzen ansammelt und sie beschädigt. Wasser kann ebenfalls in das System eindringen, beispielsweise durch Kondenswasserbildung der Klimaanlage. In beiden Fällen ist es wichtig, die Ursache zu beheben, um wiederholt auftretende Defekte zu vermeiden.

Was sind die Anzeichen für eine defekte Zündspule?

Da die Zündspule die Aufgabe hat, den Zündfunken zu erzeugen, der den Fahrzeugmotor startet, treten bei Problemen mit der Zündspule schnell Probleme mit der Motorleistung auf, zum Beispiel:

• Motorstörungsleuchte ein: Da eine defekte Zündspule sich direkt auf die Motorleistung auswirkt, lösen alle Probleme die Motorstörungsleuchte aus.
• Steigender Kraftstoffverbrauch: Aufgrund niedrigerer Funkenenergie ist der Verbrennungsvorgang nicht so effizient, wie er sein sollte, wodurch der Kraftstoffverbrauch deutlich steigt.
• Fehlzündungen: Dies ist häufig ein frühes Anzeichen eines Zündspulendefekts und tritt auf, wenn unbenutzter Kraftstoff in der Brennkammer durch das Auspuffsystem austritt. Wenn dies nicht behoben wird, kann hierdurch das Auspuffsystem erheblich beschädigt werden – mit damit einhergehenden hohen Kosten.
• Absterben des Motors: Eine defekte Zündspule sendet unzureichenden Strom zu den Zündkerzen, was zum Absterben des Motors führt. Dies kann letztendlich dazu führen, dass das Fahrzeug nicht mehr startet.
• Zündaussetzer: Weil einer oder mehrere Zylinder dem Motor nicht genügend Leistung zuführen, treten Zündaussetzer auf, insbesondere während der Beschleunigung.
• Startprobleme des Fahrzeugs: Wenn eine oder mehrere Zündkerzen keine ausreichende Ladung empfangen, führt dies zu Problemen beim Anlassen. Bei einem Auto mit nur einer Zündspule bedeutet dies, dass das Fahrzeug gar nicht startet.

Wie behebt man Fehler bei einer Zündspule?

Wenn Sie einen Defekt der Zündspule vermuten, gehen Sie für eine effiziente Diagnose wie nachstehend beschrieben vor:

• Lesen Sie alle Fehlercodes und aktiven Daten mit einem Diagnosegerät aus. Vergleichen Sie die Werte der vermutlich defekten Zündspule mit denen einer einwandfrei funktionierenden Spule.
• Prüfen Sie die Spulen auf Anzeichen von Schäden wie Risse im Gehäuse, gebrochene Verdrehsicherungen oder Beschädigung an der elektrischen Verkabelung oder den Zündkerzenanschlüssen.
• Bauen Sie außerdem die Zündkerzen aus und überprüfen Sie sie. Prüfen Sie den Elektrodenabstand und das Zündkabel, wenn zutreffend, um sicherzustellen, dass der Kabelwiderstand den Vorgaben entspricht.
• Messen Sie bei eingeschalteter Zündung die Spannungszuführung zur Zündspule mit einem Multimeter. Es sollte eine Spannung von mehr als 10,5 V gemessen werden.
• Prüfen Sie mit einem Multimeter den Primär- und Sekundärstromkreis der Zündspule. Die meisten Spulen sollten einen Primärwiderstand zwischen 0,4 und 2 Ohm sowie einen Sekundärwiderstand zwischen 5.000 und 20.000 Ohm haben. Genauere Angaben entnehmen Sie jedoch bitte den technischen Daten des Fahrzeugherstellers. Wenn einer dieser Werte von den Vorgaben abweicht, tauschen Sie die Zündspule aus. Ein Messwert von Null zeigt eine kurzgeschlossene Zündspule an und ein hoher Messwert eine offene Zündspule.  Wenn eine Zündspule drei, vier, fünf oder sieben Kabel hat, prüfen Sie den Schaltplan, der den elektrischen Aufbau in der Zündspule zeigt.

Wie wechselt man eine Zündspule?

Sobald ein Defekt bestätigt worden ist, wechseln Sie die Zündspule anhand der nachstehenden einfachen Schritte aus:

• Finden Sie bei ausgeschalteter Zündung die defekte Zündspule. Lösen Sie den Stecker und drehen Sie dann die ihn haltende(n) Schraube(n) heraus. Sie sollten die Zündspule jetzt vorsichtig aus ihrer Halterung herausheben können.
• Es ist empfehlenswert, vor dem Einbau der neuen Zündspule dielektrisches Schmierfett auf den Sockel und den elektrischen Buchsenkontakt der neuen Spule aufzutragen. Dies schützt vor Korrosion und stellt eine gute elektrische Verbindung sicher. Es wird außerdem empfohlen, gleichzeitig mit der Zündspule alle Zündkerzen auszutauschen.
• Schieben Sie jetzt die neue Zündspule in ihr Gehäuse. Ziehen Sie die Schrauben auf das empfohlene Drehmoment fest und schließen Sie dann den Elektronikstecker wieder an.
• Schließen Sie erneut das Diagnosegerät an, um alle Fehlercodes zu löschen und die Warnleuchte der Motorregelung auszuschalten.
• Führen Sie eine Probefahrt durch, um sicherzustellen, dass alles einwandfrei funktioniert.

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