Zündkerzen und LPG ?!
Hallo,
ich fahre einen Audi A4 B6 3.0L und möchte meine Zündkerzen wechseln.
Lohnt sich der Umstieg auf diese speziellen LPG Zündkerzen ?!
Beste Antwort im Thema
Höherer Widerstand?
Bei einem Mischungsverhältnis von 10.000 Liter Luft zu einem Liter Sprit/Gas ... welchen Einfluss wird da wohl eine Widerstandserhöhung dieses einen Liters haben?
... und wir sprechen hier von Hochspannung von bis über 30.000 Volt ... da schlägt der Funke auch durch isolierende Materialien wie Papier durch.
... bitte verbreitet doch nicht weiterhin so einen Unsinn. Bei Gleitfunkenkerzen wird mit dem Zündfunken ganz bewusste die Funkenstrecke freigebrannt.
Einfach mal Hirn und Verstand einsetzen und schnell kommt Ihr drauf, dass jede mehrpolige Kerze allen einpoligen Kerzen überlegen ist.
Gruß, Frank
37 Antworten
@ghm:
wenn es für dich nicht schlüssig ist solltest du dich bisschen mit der thematik beschäftigen anstatt alles in frage zu stellen.
die gespeicherte energie der spule ist W=U*I*t
sehen wir t als gegeben an, das ändert sich nicht
das verhältnis U/I ist der widerstand R
dieser steigt durch den gasbetrieb
I=U/R
damit ist W = (U²/R)*t
davon ausgegangen die gespeicherte energie W ist konstant und t ist konstant
muss U²/R = konst.
wenn R also steigt muss auch U steigen, zwar in geringerem masse steigen muss es aber trotzdem.
Eine spule gibt enur eine Energie ab, das verhältniss von Spannung zu Strom entscheidet der verbraucher.
Zitat:
Der Funke entsteht doch, weil die Zündspule einen Spannungsstoß induziert. Dieser Spannungsstoß (also die Höhe der zur Verfügung stehenden Zündspannung) hängt ab von der Induktivität der Spule, der Veränderung des Stromflusses und dessen zeitlichem Verlauf. Das alles ist unabhängig vom Gasbetrieb.Zitat:
die Zündspulen bringen immer genau so viel spannung wie benötigt wird um einen funken auszulösen
Meines erachtens ist der Spannungsstoß der durch die Spule erzeugt wird und zur Kerze geht immer gleich groß.
Nein, er ist abhängig von der Zündspannung des Systems Zündkerze-Gasatmosphäre, denn die Zündkerze stellt einen Lastwiderstand für die Zündspule dar. Die Zündkerze ist nichts anderes als eine Gasentladungslampe, welche als "Gasfüllung" eine Hochdruckfüllung aus verdichteter atmosphärischer Luft und Kohlenwasserstoffen hat.
Die elektrische Kennlinie der Zündkerze ähnelt der einer Glimmlampe (und mehr oder weniger jeder anderen Entladungslampe), nur auf viel höherem Spannungsniveau.
Zunächst ist die Zündkerze praktisch nicht leitend, während die ansteigende Flanke der Zündspannung die elektrische Feldstärke zwischen den Elektroden ansteigen läßt. Ist die Feldstärke stark genug, um Gasmoleküle zu ionisieren, wird die Funkenstrecke schlagartig leitend, und in der Funkenstrecke entsteht ein lawinenartig ansteigender Strom, der i.w. vom Innenwiderstand der Zündspule begrenzt wird. D.h., die Zündspule muß nun einen Laststrom liefern, und die Spannung bricht auf "Brennspannung" der Zündkerze ein. Nach kurzer Zeit ist die Induktion der Zündspule durch Beenden der abfallenden Primärstromflanke vorbei (gesteuert vom Zündsteuergerät des Fahrzeugs). Die Spannung unterschreitet rasch die Brennspannung der Zündkerze, und die Gasentladung reißt ab. Das verbrennende Gasgemisch und dessen Beeinflussung der Brennspannung lasse ich mal außen vor.
Kurz: Die Zündkerze begrenzt den Hochspannungsimpuls der Zündspule, indem sie den Stromkreis ab Zeitpunkt der Zündung der Gasentladung belastet. Die Gasentladung zündet dann, wenn die ansteigende Hochspannungsflanke der Zündspule die Überschlagspannug zwischen den Elektroden überschreitet. Somit bestimmt die Zündkerze die im Betrieb auftretende Zündspannung. Der höchste Spannungspeak tritt kurz vor / während der Zündung der Gasentladung zwischen den Elektroden auf. Ist der Zündstromkreis zwischen Spule und Kerze unterbrochen, kann die Hochspannung auf gefährliche Werte ansteigen, da die Zündspule dann nicht strombelastet ist. Schlimmstenfalls gibt es Hochspannungsüberschläge in der Wicklung der Zündspule mit irreparabler Schädigung.
So, und nun kommt die LPG-These ins Spiel. Die ist nämlich nicht pauschal von der Hand zu weisen, da die Zündspannung einer Entladungsstrecke von vielen Variablen beeinflußt wird.
- Gasdruck
- Temperatur
- Gasarten / Gemische
- Anwesenheit von Aerosolen
- Anwesenheit von Stäuben / Partikeln
- Elektrodenform
- Elektrodenabstand
Es ist wegen diesen Tatsachen die These der höheren Zündspannung nicht pauschal auszuschließen.
Es muß einfach mal meßtechnisch überprüft werden. Vielleicht findet sich ja irgendwann mal einer auf MT, der das mit einem Oszi und Hochspannungs-Tastkopf für uns macht.
@SeatArosa
ok, deinen Gedankengang kann ich nachvollziehen. Wenn der Zündfunke früher zündet erreicht die Zündspannung ihren maximalen Wert gar nicht erst. Ich bin bei meiner Überlegung davon ausgegangen, daß die Zündspannung so schnell auf ihren max-Wert ansteigt, daß dieser und das Zünden der Kerze mehr oder weniger zusammenfallen. Ich sehe aber ein, daß das nicht zwingend so sein muß, was uns wieder zu der Frage bringt, wer kramt sein Oszi aus dem Keller.
@destructor
du mußt nicht denken, daß alle die etwas in frage stellen blöd sind oder sich nicht mit der thematik auseinandersetzen. Ich denke ich habe ausreichend versucht zu begründen, warum ich das in Frage stelle und bin Argumenten jederzeit zugänglich.
Deine Begründungen überzeugen allerdings nicht, denn z.B. ist die gespeicherte energie der spule nicht W=U*I*t (wie soll das gehen? wenn t immer länger wird, dann speichert die Spule immer mehr Strom????) sonder die Energie ist E=1/2 L I² wobei L die Induktivität ist. Außerdem haben wir es hier mit einem Stromkreis zu tun der Induktivitäten und auch Kapazitäten enthält und daher kannst du nicht einfach den Ohmschen Widerstand R nehmen um dein Verhältnis zwischen Strom und Spannung zu definieren, denn es gibt eine zeitliche Verschiebung zwischen Strom und Spannung. Also, ohne dir zu nahe treten zu wollen, vielleicht solltest du dich auch noch etwas mit der Materie auseinandersetzen. Nimms nicht persönlich 😉
ghm
Zitat:
Ich bin bei meiner Überlegung davon ausgegangen, daß die Zündspannung so schnell auf ihren max-Wert ansteigt, daß dieser und das Zünden der Kerze mehr oder weniger zusammenfallen.
Naja, der Denkfehler entsteht vielleicht, wenn man unsere normalen Energiestromkreise betrachtet (230V-Netz oder Akkus im Fotoapparat), da haben wir eine Spannungsanpassung, d.h., die Quelle wird nur so schwach belastet, daß die Spannung nur unwesentlich einbricht. Die Quelle bestimmt i.w. die Spannung, der Verbraucher bestimmt den Strom den er braucht durch seinen Widerstand, welcher sich widerum auf eine definierte Betriebsspannung bezieht.
Der Zündstromkreis ist ein Stromkreis der in Richtung Leistungsanpassung tendiert, d.h., die Last (der Verbraucher) belastet die Quelle so stark, daß die Spannung ca. auf die Hälfte einbricht bzw. nur die halbe Leerlaufspannung erreicht. Quell- und Lastwiderstand sind hierbei im Idealfall gleich, und es wird die höchstmögliche Leistung aus der Quelle geholt. Die Last hat somit großen Einfluß auf die Spannung. Leistungsanpassung funktioniert nur, wenn die Quelle eine halbwegs spannungsweiche U/I-Kennlinie hat und nicht schlagartig irgendwelche Sicherungen auslösen oder der Trafo anfängt zu brennen (das würde im 230V-Netz passieren)
Gasentladungen werden mit spannungsweichen Quellen betrieben, da sie streckenweise einen negativen Innenwiderstand aufweisen und ansonsten der Laststrom schwer zu kontrollieren wäre.
Beispiel für Spannungsweiche Quellen:
Schweißtrafo (LL 48V, Brennspannung 20V)
Vorschaltgerät Natriumdampflampe (Zündspannung 2kV, Brennspannung 100V)
Konstantstromquelle für LED
Ach ja, und um zurück zum Kfz zu kommen, es gibt noch ein bekanntes Beispiel für eine Leistungsanpassung:
Anlasserstromkreis. Die Spannung bricht teilweise sehr stark ein, so daß man schon von einer (fast) Leistungsanpassung reden kann. Der Grund ist hier nicht eine Gasentladung, sondern weil man die höchstmögliche Leistung die die Batterie zu erbringen imstande ist ausnutzen will (v.a. bei erschwerten Bedingungen und Alterung), um sie möglichst klein und billig halten zu können.
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@ghm:
du hast recht die in einer induktivität gespeicherte energie berechnet sich anhand von W =1/2 L*I²
das ist aber nur für das laden der induktivität relevant.
im vergleich Benzin zu LPG ändert sich daran nicht, also gehe ich von der der gleichen gespeicherten Energie aus.
die spule bleibt ja die gleiche.
wenn man jetzt den Verbraucher, also die zündkerze als Ohmschen Verbraucher sieht muss wieder W=U*I*t für die umwandlung der energie in der zündkerze gelten.
Jedoch hat was das thema angeht SeatArosa ne menge mehr ahnung als ich.
dein problem ist dein halbwissen,
du widersprichst sehr gerne und stellst behauptungen auf welche bei näherem hinsehen nicht haltbar sind.
die phasenverschiebung von strom und spannung zum beispiel gibts hier nicht, wir haben gleichspannung,
daher auch keine blindströme.
wir haben nur Gleichspannung im boardnetz und nur gleichspannung beim ausschaltvorgang des RLC-Schwingkreises.
noch mehr werd ich mich mit der Materie nicht mehr auseinandersetzen, hab die blöde elektrotechnik klausur zum glück hinter mir 😁
Das zündfähige Gemisch wird im Idealfall bei Lambda=1 geregelt.
Das sind 14,7 kg Luft bei 1 kg Sprit. Also 10.000 Liter Luft und 1 Liter Sprit.
Kann mir bitte jemand erklären wie groß der Widerstandswert dieses einen Liters auf die restlichen 10.000 auswirkt?
Bitte dabei auch berücksichtigen, dass eine fein zerstäubte Benzinwolke eine weniger gute Mischung abgibt als gasfürmiges LPG in Luft.
Luft ist übrigens ein wunderbarer Isolator. Aber so etwas Feuchtigkeit wirkt sich in der Luft leitend aus. Schwankungen in der Luftfeuchtigkeit von einigen Prozent dürften sich deutlich mehr auswirken als das LPG im Zehntel-Promillebereich?
Meine Behauptung daher: Die Zündspannung im LPG-Betrieb ist geringer - abhängig von der Luftfeuchtigkeit der angesaugten Luft natürlich ...
So, und nun Ihr 😁
deine behauptung kollidiert mit der realität 😁
eine niedrigere zündspannung bei LPG würde eine geringere belastung der zündanlage bedeuten,
und das ist erwiesenermassen nicht so 😉
Bitte auch berücksichtigen, dass "Benzin" ein wesentlich größeres Molekül ist als LPG. Wenn man das stabile LPG mit Gewalt "kleinhaut" entstehen weniger wahrscheinlich reaktive und instabile Intermediate wie beim größeren und instabileren Benzin. Dadurch geht die Oktanzahl hoch, aber gerade die reaktiven Intermediate sind dafür verantwortlich, dass die Gasentladung zunehmend elektrisch leitend wird.
Der Widerstand der Funkenstrecke ist bei LPG im gezündeten Zustand recht sicher höher und damit steigt die mittlere Spannung. Was man praktisch durch einen verringerten Kontaktabstand kompensieren kann.
@destructor
ich will das hier nicht zu einer privatfehde zwischen uns beiden ausarten lassen. Aber zum Thema Halbwissen solltest du mal nicht mit Steinen werfen solange du selbst im Glashaus sitzt.
Deine ohmschen Gleichungen nutzen dir nichts denn während dem Entladen der Spule verändern sich doch Spannung und Strom über die Zeit.
Dazu kommt, daß die Zündkerze selbst ja eben nicht ein einfacher ohmscher Widerstand ist sondern zu Anfangs wie ein Kondensator wirkt der Aufgeladen wird bis die Feldstärke an den Elektroden so hoch ist, daß die Ionisierung beginnt und sich schließlich der Funke entzündet.
Wenn du weiter sachlich (und fachlich fundiert) diskutieren willst gerne. Wenn du weiterhin anderen Halbwissen vorwirfst ohne selbst über U=R*I hinauszukommen, dann solls das für mich gewesen sein 😉
ghm
wie ich schon sagte E-Feld ist nicht meine stärke,
jedoch weiss ich sehr gut darüber bescheid was beim entladen einer spule passiert, sonst wär ich in der klausur wohl durchgefallen 😁
meine vermutungen basierten darauf das ich annahm das sich der widerstand der Zündkerze durch einen ohmschen widerstand darstellen lässt.
das sich die zündkerze aber vor der entladung wie ein kondensator verhält ist mir auch klar, nur fliesst zu diesem zeitpunkt kein strom, dadurch wird auch nahezu keine energie übertragen.
der eigentliche prozess in dem elektrishce energie in wärmeenergie umgewandelt wird ist das was mich interessiert, und das versuche ich ansatzweise mit einem ohmschen widerstand zu nähern.
ganz davon abgesehen das das total wurscht ist, auch komplexe impedanzen verhalten sich so.
Zitat:
Wenn du weiter sachlich (und fachlich fundiert) diskutieren willst gerne. Wenn du weiterhin anderen Halbwissen vorwirfst ohne selbst über U=R*I hinauszukommen, dann solls das für mich gewesen sein
diese kleine formel hat aber weitaus grössere wirkungsbereiche als du denkst,
ersetze einfach R durch Z und schon hast du die formel für den kompletten wechselstrombereich erweitert.
dadurch ist dieser satz auch wieder hinfällig.
Zitat:
Deine ohmschen Gleichungen nutzen dir nichts denn während dem Entladen der Spule verändern sich doch Spannung und Strom über die Zeit.
und ja, strom und spannung ändern sich über die zeit, der verlauf des stroms entspricht einer e^(-x) funktion
mit x= t/Tau dabei ist tau eine zeitkonstante die ich leider nicht auswendig weiss, da sie für jeden schwingkreis sich ändert.
dabei von gleichspannung zu sprechen ist "richtiger" als von wechselspannung, denn sämtlich 2 pole verhalten sich nahezu wie bei gleichspannung in diesem fall.
der kapazitive oder induktive anteil der zündkerze hat damit nahezu keinen effekt, was wieder meine vermutung von oben stützt.
solange aber du nur widersprichst ohne irgendwelche argumente zu bringen oder meine zu widerlegen machts eh keinen sinn.
Also ich versuche ja durchaus Argumente zu bringen und widerspreche nicht nur (zumindest denke ich, daß ich das tue). Wie gesagt, ich erhebe auch keinen Anspruch auf Unfehlbarkeit, aber ich glaube auch nicht alles was irgendjemand in den Raum stellt sondern nehme mir das Recht, das auch kritisch zu hinterfragen. In meiner Fakultät nennt man das eine Theorie "prüfen". Daraus entsteht dann meist die Erkenntnis, daß man nichts weiß (frei nach Sokrates) wenn man sich nur lange und detailiert genug mit etwas befaßt. Daß bei so etwas nicht alle einer Meinung sind, sollte klar sein, aber der gute Ton erfordert, daß man den anderen und dessen Wissen respektiert. Ich reagiere einfach allergisch wenn man mir Halbwissen oder zu kurz geratene Denkvorgänge unterstellt.
So das wollte ich einfach nur noch mal loswerden und in diesem Geiste (also positiv und sachlich) bitte ich auch das nächste zu verstehen.
Als erstes nur der Korrektheit und Vollständikeit halber: das Tau ist eher eine Materialkonstante (bzw. eine typische Größe einer bestimmten Spule) denn eine Zeitkonstante. Tau= L/R wenn ich mich richtig erinnere. Der zeitliche Verlauf bei der Ladung/Entladung der Spule kommt durch das t/Tau im Exponenten.
So nun zum eigentlichen Thema Spannungsverlauf. Ausgangspunkt der Diskussion war doch, welche Spitzenspannungen entstehen. Die Höchstwerte der Spannung entstehen meiner Meinung nach zu Anfang der Spulenentladung und damit wird schließlich der Kondensator (namens Zündkerze) aufgeladen bis die Zündspannung erreicht wird. In dieser Zeit fließt sehr wohl ein ordentlicher Strom, denn die Kapazität der Kerze muß schließlich "gefüllt" werden. Die Energie, die das Gas zwischen den Elektroden ionisiert und den initialen Durchschlag verursacht kommt meines Erachtens letztlich von der Kerze selbst wenn die in ihrer Kapazität gespeicherte Ladung in den Ionisierungskanal fließt (hier reden wir über die ersten paar Nanosekunden). Dann beginnt der Funke richtig zu brennen und die Brennspannung stellt sich ein ( das ist dann wohl eher der Mikro und Millisekundenbereich)und die ist wie der SeatArosa schon sehr schön erklärt hat, deutlich niedriger.
Wenn du sagst, dich interessiert der Bereich mit dem meisten Energieübertrag, dann ist das sicher die Brennphase der Funkens (eher niedrige Spannung aber fetter Strom und dauert lang). Aber die Maximalspannung die ja angeblich (und das war ja der Ausgangspunkt von wegen Gas/Benzinbetrieb) die Zündspulen kaputt macht, die haste in der Zündphase eventuell sogar noch früher, während die Kerze in ihrer Eigenschaft als Kondensator aufgeladen wird.
Nach wie vor offen ist (und hier wohl auch nicht theoretisch zu klären) wann nun tatsächlich die Höchstspannung erreicht wird bzw wer die Höchstspannung begrenzt. Der Ladestrom für den Kondensator/Zündkerze oder der Strom der danach fließt zur Ionisierung. Im ersten Fall wäre es unabhängig ob nun Gas oder Benzin im Zylinder ist, im zweiten Fall nicht.
So, wer jetzt Gegenargumente hat, nur her damit 🙂 - wer mir nur sagen will du hast ja gar keine Ahnung oder sowas in der Art, der weiß schon was er mich kann 😁
Ich wünsche allen einen schönen Abend
ghm
Auch sind Motoren in ihren Zyliderdrücken, Brennräumen (Form) , Verwirbelungstechniken und Gemischbildungen sehr unterschiedlich, weshalb die Serienkerzen immer die richtigen sind, auch im Gasbetrieb.
Wir dürfen auch nicht vergessen, daß wir mittlerweilen einen Bioethanolanteil
von 10 % im Benzin haben, das käme der Gasfahrt im Prinzip gleich.
Mercedesmotoren werden sehr leiden....
Hier mal ein Link zum Spielen
http://www.ngk.de/E-Learning.2953.0.html#
Grüße
Ich würde gerne das Thema wieder hoch holen und im eigenen Interesse von der allgemeinen Theorie zu konkreteren Beispielen übergehen.
Ich habe einen LpG-Betriebenen Saugrohreinspritzer, der gleichzeitig ein ziemlicher Ölfresser ist. Das Problem dabei ist, dass sich die ZK schnell mit Ölschmodder zusetzten, die zu Glühzündungen oder auch zum Kurzschluss zwischen den Elektroden führen könnten, So stelle ich mir das ganze vor.
Meine Überlegung: ich bräuchte ZK, die bei gleichen Bedingungen heißer werden, damit der Schmodder frühzeitig abbrennt, ohne dabei selbst durch die Hitze schaden zu nehmen. Gibt es so etwas?
Theoretisch (und erst mal nur theoretisch, hätten ZK von schwächeren Motoren niedrigere Wärmeleitfähigkeit und würden bei den selben Bedingungen heißer werden, als die passenden Kerzen. Allerdings wären sie nicht darauf ausgelegt, so heiß zu werden und könnten dadurch evt. kaputt gehen, was ein Motorschaden bedeuten würde. Ich bräuchte also welche, die von der Materialwahl darauf ausgelegt sind, heißer zu werden und auch heißer zu laufen.
Gibt es so etwas?
Wie gesagt, die Frage ist eher theoretisch. Praktisch wechsle ich einfach öfter die Zündkerzen. Aber dennoch interessiert mich die Frage.
Du kannst bei Deinem Szenario wählen ob Du Glühzündungen von der Ölkohle oder von überhitzten Zündkerzen haben willst. Wenn Du eine dauerhafte Lösung haben willst, musst Du die Ursache bekämpfen.
In einfachsten Fall sind Deine Ventilschaftdichtungen hinüber, die kann man mit vertretbarem Aufwand wechseln. Wenn Du einen turbo hast, könnte der zu viel Öl vernebeln, neuen turbo einbauen.
Sollten Zylinder und/oder Kolbenringe verschlissen sein, bist Du bei einer Motorrevision, da sind wir bei den Kosten schon mal mindestens im deutlich vierstelligen Bereich.
Meine Ex-Gaskutsche hatte sich auch ordentlich am Öl bedient, aber Ölkohle hatte ich nicht. Ich sah es am Verbrauch und auf den Zündkerzen, sowie den Lambdasonden bildete sich weiße Asche. Ich würde an Deiner Stelle einfach mal mit dem Wärmewert spielen. Nimm Dir eine Zündkerzenliste, z.B. von NGK, suche die angegebene für Dein Auto und und davon ausgehend amhand des Typenschlüssels diejenige, die eine Stufe weniger Wärme abführt. Fahr die Kerze 1000km, schraub sie raus und schau sie an. Ggf. musst Du dann mit der nächsten Stufe weitermachen.
Mal blöd gefragt: Wird Dein Auto auch regelmäßig richtig warm? Im Kurzsztreckenstadtverkehr herrschen andere Temperaturen als bei Langstrecke auf der Autobahn.
Ich fahre schon seit vielen Jahren nur noch Platinkerzen in den Fremzündern. Das habe ich mit der GAskutsche begonnen, die Benziner mögen es auch. Eine kleine Platinspitze in der Mitte, eine kleine Masseelektrode mit Platinspitze. Da kann schon mal an der Funkenstrecke nichts groß zurotzen.
Ich frag mich, ob nicht die Nachrüstung einer Oil Catch Can zwischen dem Auslass der KGE (die nutzen den Ventildeckel als Ölabscheider) und dem Ansaugbereich Abhilfe gegen Ölknies schafft.
https://www.youtube.com/watch?v=3KrSn3BoeLE
Gerade bei Audi mit dem Öldurst, von dem ne Menge durch die lausigen Kolbenringe geht und damit als Blow By im Ansaugbereich landet.