Technische Informationen zu Zündkabeln

Zündkabel leiten den Hochspannungsstrom von der Zündspule zu den Zündkerzen und unterdrücken dabei hochfrequente Funkstörungen. Die Seite erläutert die Zündanlage, den Aufbau der SENTECH-Zündkabel, die Kabelklassen A bis F und vergleicht die drei am Markt üblichen Kerntechnologien.

Die Zündanlage

Die Zündanlage hat zwei Aufgaben:

• einen Funken mit ausreichender Spannung (20 000 V) im Elektrodenabstand der Zündkerze zu erzeugen, um die Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemischs im Brennraum einzuleiten,
• den Funken zum richtigen Zeitpunkt im richtigen Zylinder auszulösen.

Das Grundprinzip der elektrischen Zündanlage hat sich seit 75 Jahren nicht verändert. Geändert hat sich die Art der Funkenerzeugung: Fahrzeuge (Motoren) haben sich von der mechanischen Zündung (mit Zündverteiler) zur elektronischen Zündung entwickelt. Beide Systeme steuern die Niederspannung im Primärkreis der Zündspule, die durch Induktion die Hochspannung im Sekundärkreis erzeugt.

Wozu dienen Zündkabel?

Zündkabel leiten den Hochspannungsstrom von der Zündspule zu den Zündkerzen – in der Reihenfolge, die für die Funkenbildung und damit für die Zündung des Kraftstoffs erforderlich ist. Dabei unterdrücken sie die Entstehung schädlicher hochfrequenter Magnetfelder (Funkstörungen).

SENTECH®-Zündkabel – fortschrittliche Technologie

Die SENTECH®-Technologie ist das Ergebnis von Laboruntersuchungen, und jede ihrer Komponenten ist innovativ. Alle Elemente des Fertigungsprozesses – Kabel, Anschlüsse und Gummitüllen – werden kontrolliert und geprüft.

Kabel

Die hohen Anforderungen der Fahrzeughersteller und das Ziel „null Fehler“ bei hoher Gebrauchstauglichkeit erfordern die besten Werkstoffe:

• Elektrische Isolierung (Isolierschicht) – eine Schicht aus Kunststoff, thermoplastischem Elastomer oder synthetischem Elastomer. Sie sorgt für die nötigen dielektrischen Eigenschaften und minimiert Spannungsverluste zwischen Zündspule und Zündkerzen.
• Außenmantel – schützt das Kabel mechanisch und thermisch vor Umgebungseinflüssen und äußeren Bedingungen (Temperatur, Öl, Kraftstoff, Salzlösungen, Feuchtigkeit, Kälte).
• Geflecht – aus Polyester (Polyaramid) oder Glasfaser, beständig gegen mechanische Zugbelastung. Es sorgt dafür, dass der aufgecrimpte Anschluss sicher auf dem Kabel hält.

Ohne Geflecht dürfen die Metallanschlüsse nicht direkt auf den Außenmantel gecrimpt werden, weil:

• die Metallanschlüsse beim Ziehen die Isolierung aufreißen können,
• sich der Außendurchmesser der Isolierung bzw. des Dielektrikums verringern (oder vergrößern) kann, sodass sich der Anschluss lösen könnte.

Das Geflecht verbindet die Isolierschichten fest miteinander und verhindert, dass sich der Durchmesser der Isolierung verringert. So lässt sich das Kabel nicht dehnen und bleibt dennoch flexibel.

Anschlüsse

• Ihre Form ist auf den Einsatzzweck (Zündkerzenmutter, Stecker, Buchse) und die Abmessungen abgestimmt. Die Anschlüsse sind für die automatische Montage und das automatische Crimpen ausgelegt.
• Sie stellen die mechanische und elektrische Verbindung zwischen dem Kern der Zündkabel und den jeweiligen Bauteilen der Zündanlage her (Zündspule, Zündverteiler, Zündkerzen).

Gummitüllen

• Hauptaufgabe der Gummitüllen ist der Schutz und die dielektrische Isolierung der Hochspannungsverbindungen. Ihr Werkstoff wurde sorgfältig ausgewählt, und ihre Form ist speziell auf den Einsatzzweck abgestimmt, damit sie fest auf den Verbindungselementen sitzen (Zündkerze, Zündverteiler oder Zündspule).

SENTECH®-Kabel – eigene Technologie

Die Technologie der SENTECH®-Hochspannungskabel ist einzigartig. Ein synthetischer Kern mit sehr kleinem Durchmesser ist mit ferromagnetischem Material ummantelt, das elektromagnetische Störungen absorbiert und den Hochspannungsstrom ohne Energieverlust leitet. So werden Störungen im Niederspannungs-Bordnetz verhindert.

Dank dieser Technologie lassen sich die strengsten Normen zur Funkentstörung erfüllen. Die Störungen werden über die gesamte Kabellänge reduziert. Radio, Fernsehen, Mobiltelefon und andere elektronische Geräte im Fahrzeug werden nicht mehr gestört.

SENTECH® – Kabel für unterschiedliche Motoren

Bei der Herstellung werden SENTECH®-Kabel mit einer Farbe bedruckt, die sich im Betrieb nicht ablöst. Diese Kennzeichnung ermöglicht die eindeutige Identifizierung und gibt die Kabelklasse in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur an.

Vergleich der Technologien am Markt

Es gibt drei Technologien für Hochspannungskabel, die die elektromagnetischen Störungen bei der Verbrennung im Ottomotor unterdrücken können:

Kupferkern mit Entstörwiderstand

Der Kupferkern ist die älteste Zündkabel-Technologie. Sie wird vor allem von deutschen Herstellern verwendet und funktioniert nach folgendem Prinzip:

Der Kupferkern (dessen Widerstand man als null annehmen kann) ist mit einem Widerstand verbunden, der möglichst nah an der Zündkerze sitzt (in der Tülle). Durch den Widerstand wird ein Teil der elektromagnetischen Wellen reflektiert (wie ein Echo), ein weiterer Teil an die Umgebung abgestrahlt und der Rest auf die Fahrzeugmasse abgeleitet. Da die Wellen abgeschwächt sind, verursachen die abgestrahlten Anteile geringere Störungen.

Dieser Widerstandseffekt wirkt sich negativ auf die Verbrennung aus: Die über den Verteiler von der Zündspule übertragene Energie erreicht die Zündkerze nicht vollständig.

Kohlefaserkern

Diese Technologie wird vor allem in Großbritannien und den USA eingesetzt. Verwendet wird ein Kohlefaserkern, dessen Widerstand über die Kabellänge verteilt ist. Zündkabel mit Kohlefaserkern haben eine kurze Lebensdauer und gewährleisten über längere Zeit keine gleichbleibende Leitfähigkeit – in der Praxis kann der Widerstand im Verhältnis 1 zu 10 schwanken. Wegen der kurzen Lebensdauer müssen diese Kabel häufig gewechselt werden.

Diese beiden Lösungen sind bei niedrigen Frequenzen (einige MHz) relativ wirksam. Für hohe Frequenzen sind sie jedoch ungeeignet, da ihr Widerstand unabhängig von der Frequenz gleich bleibt.

Merke: Hoher Widerstand = Energieverlust = zusätzliche Schadstoffe

Spiralkern

Ein rostfreier elektrischer Leiter ist auf einen ferromagnetischen Kern gewickelt. Fließt Hochspannungsstrom durch das Kabel, entsteht das Magnetfeld im Inneren des Kabels – eine einzigartige Konstruktion. Die hervorragende Entstörung beruht auf zwei Effekten:

• Induktionseffekt: Die elektromagnetischen Störungen werden gebündelt und anschließend vom ferromagnetischen Material absorbiert.
• Widerstandseffekt: Der spiralförmig gewickelte Leiter hat einen Widerstand von 5600 Ohm/m. Der Widerstandseffekt wirkt im niedrigen Frequenzbereich voll und wird zusätzlich durch den Induktionseffekt unterstützt. Diese Technologie eignet sich hervorragend für den gesamten Frequenzbereich, insbesondere für hohe Frequenzen.

Die Spiralkern-Technologie vereint die Vorteile der beiden anderen Technologien, ohne ihre Nachteile zu übernehmen.