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Zündverteiler
Startverteilermw-headline" id="Aufbau">Aufbau[Bearbeiten | < Quelltext bearbeiten]
Die Zündverteiler sind eine Anordnung des Zündsystems eines Benzinmotors mit mehreren Zylindern, der mehrere Aufgaben erfüllt: Gelegentlich auch die Geschwindigkeitsbegrenzung des Masters. In modernen Triebwerken gibt es keine Zündverteiler, Zündschalter oder Hallgeräte, sondern voll-elektronische Zündsysteme, die auf bewegte Komponenten verzichten. Der Zündzeitpunkt wird von einem Schaltgerät berechnet, der Funke wird von einer oder zwei Funkenspule(n) generiert (eine Funkenspule für zwei Gaszylinder, sog. "verschwendeter Funke").
Bildunterschrift: Die Anordnung ist in der Praxis meist in einem Unterteil des Gehäuses untergebracht: Der Kopfflansch ist aus der Verteilerklappe gebildet, auf der die zu den Kerzenführenden Zündleitungen und das Starkstromkabel von der Startspule in der Zündreihenfolge des Triebwerks nach aussen gesteckt sind. Unterhalb des Verteilerdeckels dreht sich der Verteilerrotor (auch "Verteilerfinger" genannt), der auf die Verteilerachse gesteckt wird und an dessen Ende eine Auflagefläche befestigt ist.
Die Anlagefläche am Verteilerrotor liegt zum Zündzeitpunkt unmittelbar neben der Anlagefläche des jeweiligen Zylinders in der Verteilerkapsel. Allerdings gibt es keinen direkten Draht; der enge Abstand zwischen den beiden Kontaktstellen wird durch die hohe Spannung ausgelassen. Häufig ist im Verteilerrotor ein Unterdrückungswiderstand eingebaut, um die hochfrequenten Störeinflüsse zu reduzieren. Bei verschiedenen Triebwerken (bis etwa Mitte der 80er Jahre) mit Berührungszündung oder Transaktionszündung arbeiten Verteilerrotoren mit einem Zentrifugaldrehzahlbegrenzer mit Federkraft: Oberhalb einer bestimmten Geschwindigkeit wird die entstehende hohe Spannung an die Erde (Gehäuse) abgegeben, so dass keine Zündspannung auf die Kerzen übertragen wird.
Unterhalb des Verteilerrotors, meist mit einer Plastikkappe bedeckt, befindet sich der Zündschalter, der Glühkondensator (oft außen montiert) und die Vorrichtungen zur geschwindigkeitsabhängigen Einstellung des Zündzeitpunkts (durch Unterdruck oder Zentrifugalkraft). In heutigen berührungslosen Zündsystemen wird der Zündschalter durch einen elektro-magnetischen Sensor (Hall-Sensor) abgelöst, der sich nicht unbedingt im Zündverteiler, sondern auch auf der Motorwelle oder dem Schwungrad aufhalten kann.
Die Verteilerachse ist im Gehäuseunterteil montiert. An der Oberseite befindet sich eine Halterung für den Verteilerrotor, auf der der Rotor gegen Verdrehen montiert ist. In einem berührungsgesteuerten Zündsystem weist die Zündverteilerwelle eine Reihe von Zündkurven auf, die der Zylinderanzahl im Motor entsprechen. In einem Vierzylinder-Motor ist der Durchmesser der Verteiberwelle im Bereiche der Nocken ein Vierkant mit starken Eckenverrundungen.
Mit den Zündkurven wird der Schalterkontakt betätigt. Beim berührungslosen Zünden ist eine drehbare Blendenscheibe installiert, die den Hall-Sensor ansteuert. An der Unterseite der Verteilerachse befindet sich ein Verbindungsstück, das sie antreibt. Weil sich bei 4-Takt-Motoren die Verteilerwalze mit der Drehzahl der Kurbelwelle (= halber Kurbelwellendrehzahl) dreht, wird sie oft unmittelbar von der Kurbelwelle getrieben, während der Verdampfer an einem Ende der Kurbelwelle liegt.
Der Zündverteiler hat in diversen hochmodernen Zündsystemen, wie beispielsweise der Bosch-Motorik, ausschliesslich die Aufgabe der Starkstromverteilung. Die Zündzeitpunkte und die Geschwindigkeitsbegrenzung werden unmittelbar vom Motorsteuergerät festgelegt. Bei Drehung der Verteiberwelle wird der Zündungskontakt jeder Zündnocke (deren Zahl gleich der Zahl der Zylinder des Antriebs ist) geöffnetet und verschlossen. Bei geöffneten Kontakten wird der Schaltkreis der Primärwicklung der Zündspule durchbrochen.
Das magnetische Feld zerfällt dann und erzeugt eine hohe Spannung in der sekundären Wicklung der Startspule, die von der Startspule (Normbezeichnung: Anschluss 4) zur zentralen Anschlussklemme 4 in der Abdeckung des Startverteilers geführt wird. Das Verteilerrad am Oberteil der Verteiberwelle führt die hohe Spannung zu den Anschlüssen der ZÃ??ndkabel, die zu den ZÃ??ndkerzen fÃ?hren.
Der Verteiler rotiert mit Nockenwellendrehzahl (bei Viertaktmotoren) oder Kurbellackdrehzahl (bei Zweitaktmotoren). Die Zündzeitpunkte sind der Zeitpunkt, zu dem der Anzündkontakt den Primärkreis der Anzündspule unterbrochen hat und die hohe Spannung durch das kollabierende magnetische Feld der Sekundärwicklung in der Sekundärwicklung erzeugt wird. Es wird in Gestalt eines Zündfunkens an der Kerze gesprungen und entfacht das Kraftstoff-Luft-Gemisch.
Die Zeit, in der die Kontaktlinsen abgehoben und damit die Zündzeit geändert wird, wird durch Drehen des Verteilergehäuses eingestellt. Weil es kurz darauf aufhört, den maximalen Verbrennungsdruck durch den Zündfunke nach der Entzündung zu erreichen, befindet sich der Entzündungszeitpunkt im Arbeitszyklus immer kurz vor dem obersten Totpunkt in der Kolbenstange, so dass der Maximaldruck im rechten Augenblick auf den Hubkolben einwirkt.
Die Änderung des Zündzeitpunkts hat also Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit und Nutzungsdauer des Antriebs. Um in allen Geschwindigkeitsbereichen die optimalen Leistungs- und Abgaskonditionen des Antriebsmotors zu erreichen, muss der Zeitpunkt der Zündung entsprechend den Betriebsbedingungen eingestellt werden. Dies geschieht über eine Membranbox (Vakuumbox) am Zündverteiler, die durch das Vakuum in der Nähe der Gasdrosselklappe im Einlassbereich gesteuert wird.
Die Schaltplatte des Schalters wird über einen mit der Membran verbundenen Zuganker in Vorzündungsrichtung gedreht. An einigen Verteilerblöcken gibt es eine zweite "späte Box" für den Betriebszustand Leerlauf/Stoßbetrieb, die die Zündzeit zur Abgasnachführung wieder in die "späte" Fahrtrichtung schiebt, aber der frühen Zündeinstellung mit Unterdruck oder Zentrifugalkraft nachrangig ist. Er ist nur im höheren Geschwindigkeitsbereich wirksam.
An der Verteilerachse ist eine gleichsinnig drehende Achsenplatte mit Zentrifugalgewichten an Rückstellfedern befestigt, die mit zunehmender Geschwindigkeit nach aussen gedrückt werden. Dabei werden die Zucknocken auf der Verteilerachse durch weitere Mechaniken in Fahrtrichtung "Frühzündung" gedreht. Gestalt und Gewicht der Zentrifugalgewichte und die Federcharakteristik der Rückstellfedern führen zu einer an den jeweiligen Verbrennungsmotor angepassten Zündungseinstellcharakteristik.
Zur Vermeidung einer zu hohen Motordrehzahl sind bei einigen Ausführungen auch Zentrifugaldrehzahlbegrenzer integriert. Dadurch wird mit einem Spezialverteilerfinger die Starkstromspannung oberhalb der Abschaltgeschwindigkeit unmittelbar an die Erde abgelassen. Liegt kein Zündfunken vor, fängt der Verbrennungsmotor an zu "stottern" und die Motordrehzahl wird wieder verringert. Die Geschwindigkeitsbegrenzung erfolgt bei heutigen Kraftfahrzeugen über die elektrische Motorregelung, die dem Antrieb bei Höchstgeschwindigkeiten keinen Treibstoff mehr zuführt.
Der Hochspannungsteil einer Anlage kann durch Lösen eines Zündkerzensteckers und einer gegen Erde gehalterten getrennten Kerze auf seine einwandfreie Funktionalität überprüft werden (Hochspannungshinweis!). Diese Gefährdung entfällt bei alten berührungsgesteuerten Zündsystemen mit reinen mechanischen Schaltern. Mit einer simplen Kontrollleuchte kann der Zeitpunkt der Zündung im Stillstand des Fahrzeugs überprüft werden. Allerdings ist die Diagnostik mit einem Motorentester und die Bestimmung eines Oszilloskop-Bildes der Zündanlage wünschenswert, um ein exaktes Abbild der gesamten Anlage zu erhalten.
Benzinmotor BMW M10 mit (nicht originellem) Alpina-Nachrüstsatz und modifiziertem Zündsystem: Der Zündungskontakt wird durch einen Fühler ausgetauscht, die Zündkarte kann über die USB-Schnittstelle geändert werden. Lagerverschleiß an beweglichen Teilen und alterungsbedingte Kraftänderungen der Rückstellfedern (Fliehgewichte) führen zu Schwankungen in der Auszündungskurve. Schon 0,1 Millimeter Lagerluft haben einen großen Einfluß auf die Leistung des Antriebs und die Rundlaufgenauigkeit des Antriebes.
Aus diesem Grund wurden Zündverteiler für alte oder alte Autos mit einem durch einen Fühler ersetzten Zündungskontakt aufgesetzt. Einige dieser Zündverteiler verwenden einen Aufnehmer, um die kleinsten Winkellagen in der Rotationsbewegung zu erfassen und durch Verschieben des Zündzeitpunkts zu beheben.