Wissenswertes über Zündkerzen

Zündkerzen haben einen harten Job, immer im Brennpunkt, immer da, wo es heiß hergeht. Wie schaffen die das? Und welche ist die richtige?

Wissenswertes über Zündkerzen

Wissenswertes über Zündkerzen

Kein Benzinmotor ohne Zündkerze: Ein stetiger, ausreichend kräftiger Zündfunke ist unerlässlich für gutes Kaltstartverhalten, hohe Leistung, maßvollen Schadstoff-Ausstoß und geringen Benzinverbrauch des Motors.

Eine Zündkerze muss je nach Drehzahlverhalten zwischen 500 und ca. 5.000 Mal pro Minute ihren Zündfunken an den Motor abgeben und ist dabei stark wechselnder Thermik und hohen Druckunterschieden ausgesetzt – sie gehört daher zu den hochbelasteten Verschleißteilen des Motorrads und muss je nach Herstellervorgabe regelmäßig gewechselt werden.

Aufbau einer Zündkerze

Am oberen Ende der Zündkerze befindet sich der Anschluss (Abb. 1 a) für den Zündstecker. Hier erreicht die von der Zündeinheit getaktete Hochspannung der Zündspule über das dicke Zündkabel die Zündkerze. Der Anschluss (SAE-Kappe oder 4 mm-Gewinde) muss immer zum verwendeten Zündstecker passen, damit ein fester Sitz gewährleistet ist!

Die Mittelelektrode (Abb. 1 b) leitet den Strom weiter bis zum anderen Ende der Zündkerze. Von dort springt der Strom als Funke auf die Masseelektrode (Abb. 1 c) über und entzündet so das Benzin-Luftgemisch im Brennraum.

Ein Entstörwiderstand (Abb. 1 d) in der Mittelelektrode verhindert Funkstörungen im Umfeld (z. B. beim Radio-Empfang) und schützt zugleich die empfindliche Bordelektronik vor elektromagnetischen Impulsen. Wird eine Kerze ohne Entstörwiderstand verwendet, muss der Stecker einen solchen besitzen. Damit sich die Spannung nur dort entlädt, wo sie soll, sind Mittelelektrode und Entstörwiderstand mit einem keramischen Isolator (Abb. 1 e) ummantelt. Dessen Wellenform dient gleichzeitig als Kriechstrombarriere (Abb. 1 f) indem sie den Weg für evtl. verirrte Elektronen verlängert.

Abb. 1 - Abb. 1: a) Anschluss; b) Mittelelektrode; c) Masseelektrode; d) Entstörwiderstand; e) Isolator; f) Kriechstrombarrieren; g) Metallgehäuse; h) Dichtring; i) Innere Dichtungen (mit Talkumring);

Abb. 1: a) Anschluss; b) Mittelelektrode; c) Masseelektrode; d) Entstörwiderstand; e) Isolator; f) Kriechstrombarrieren; g) Metallgehäuse; h) Dichtring; i) Innere Dichtungen (mit Talkumring);

Das Metallgehäuse ist mit seinem Gewinde (Abb. 1 g) für den sicheren Sitz der Zündkerze im Zylinderkopf verantwortlich. Außerdem bildet es den Masseleiter der Zündkerze und trägt wesentlich zur Wärmeableitung bei. Damit der Verbrennungsdruck im Brennraum nicht zwischen Zündkerze und Zylinderkopf verpufft, sorgt ein Dichtring für eine gasdichte Verbindung – auch bei unterschiedlicher Ausdehnung beider Teile unter Hitzeeinfluss. Auch der Dichtring (Abb. 1 h) dient übrigens dem Wärmeaustausch. Die gleiche Aufgabe haben die inneren Dichtungen (Abb. 1 i). Nur, dass es hier um die gasdichte Verbindung zwischen Isolator und Metallgehäuse geht.

Was sagt der Code einer Zündkerze aus? Auf jeder Zündkerze findet sich eine ziemlich kryptische Aneinanderreihung von Buchstaben und Zahlen. Diesen Code zu verstehen, ist immer dann wichtig, wenn man wissen will, ob das jeweilige Kerzenmodell zum eigenen Motorrad passt. So wie hier gezeigt codiert zum Beispiel NGK seine Zündkerzen (siehe Grafik „Markierungszeichen auf Zündkerzen“ unten).


Markierungszeichen auf Zündkerzen

Die Standard-Typenaufschrift ist hier aufgeführt. Es gibt außerdem noch einige besondere Bezeichnungen.

Was sagt der Code einer Zündkerze aus?

Auf jeder Zündkerze findet sich eine ziemlich kryptische Aneinanderreihung von Buchstaben und Zahlen. Diesen Code zu verstehen, ist immer dann wichtig, wenn man wissen will, ob das jeweilige Kerzenmodell zum eigenen Motorrad passt. So wie hier gezeigt codiert zum Beispiel NGK seine Zündkerzen (siehe Grafik „Markierungszeichen auf Zündkerzen“ unten).

Worauf ist beim Zündkerzenwechsel zu achten?

Eine falsche Zündkerze im Motorrad kann Ursache für unbefriedigenden Motorlauf oder Leistungsverluste sein und den Benzinverbrauch oder das Startverhalten negativ beeinflussen. Im Extremfall kann sie sogar zu üblen Motorschäden führen. Verwende immer die Zündkerze, die vom Fahrzeughersteller laut Bedienungsanleitung, Service-Datenblatt oder Werkstatthandbuch für dein konkretes Fahrzeugmodell vorgeschrieben wird und ziehe die Zuordnungsliste des Zündkerzenherstellers zu Rate. Diese Liste zeigt dir auch, ob eine technisch höherwertige Iridium-Zündkerze für dein Modell erhältlich ist. 

B

 

P

 

R

 

5

Gewindedurchmesser/Sechskant Struktur Entstörungswiderstand Wärmewert --- >
 A  18 mm / 25,4  P  Vorgeschobene Isolatorspitze  R  Widerstand  2 + Warme Typen
 B  14 mm / 20,8   Kompaktkerze  Z  Induktiver Widerstand  4 + 
 C  10 mm / 16,0   Gleitfunkentyp oder Zusatzfunkenstrecke      5 + 
 D  12 mm / 18,0          6 + 
 E  8 mm / 13,0          7- 
 AB  18 mm / 20,8          8 
 BC  14 mm / 16,0          9 
 BK  14 mm / 16,0         10-Kalte Typen 
 DC  12 mm / 16,0            

E

 

S

 

-11

Gewindelänge Konstruktionsmerkmale Elektrodenabstand
E 19,0 mm B Feste SAE-Anschlussmutter (CR8EB)
Isolatorspitze
 Leer Motorrad: 0,7 – 0,8 mm; Auto: 0,8 – 0,9 mm
EH 19,0 mm, zur Hälfte ausgeführt CM Schräg ausgeführte Massen-Elektrode;
Kompakt-Type (Isolatorlänge: 18,5 mm)
 -8 0,8 mm
H 12,7 mm CS Schräg ausgeführte Massen-Elektrode;
Kompakt-Type (Isolatorlänge: 18,5 mm)
 -9 0,9 mm
L 11,2 mm G, GV Rennzündkerze -10 1,0 mm
F Kegeldichtsitz I Iridiumelektrode -11 1,1 mm

 

 

 

 

 A-F---10,9 mm IX Iridium-Zündkerze -13 1,3 mm
 B-F---11,2 mm J 2 Massen-Elektroden (Spezialform) -14 1,4 mm
 B-EF--17,5 mm K 2 Massen-Elektroden -15 1,5 mm
 BM-F--7,8 mm -L Verringerter Wärmewert    
Leer Kompaktkerze -LM Kompakt-Type (Isolatorlänge: 14,5 mm)    
  BM---9,5 mm N Spezielle Masse-Elektrode -S Spezieller Dichtring
  BPM--9,5 mm P Platinelektrode -E Spezieller Widerstand
  CM---9,5 mm Q 4 Massen-Elektroden    
    S Standard Type    
    T 3 Massen-Elektroden    
    U Halbgleitfunkentyp    
    VX Platin-Zündkerze    
    Y Mittelelektrode mit V-Einkerbung    
    Z Spezielle Konstruktion    

Der Zündkerzenwärmewert ist eine Kenngröße für das Temperaturverhalten der Zündkerze im Motor. Ist die Zündkerze für den Motor zu „kalt“, kommt sie nicht auf ausreichende Arbeitstemperatur (500 – 900° C), sie neigt folglich zum Verrußen, die Elektroden/der Elektrodenfuß ist zu dunkel, obwohl die Gemisch-Aufbereitung korrekt eingestellt ist. Zündenergie geht verloren. Wäre hingegen die Kerze zu „heiß“, kann es zu Glühzündungen und in der Folge zu Schäden an Kolben und Ventilen kommen. 

Je höher der Motor belastet ist, sprich je heißer er im Betrieb wird, desto kälter muss die Zündkerze sein. Erzeugt ein langsam laufender Motor hingegen geringere Wärme, wird eine heißere Zündkerze benötigt.

Die Fahrzeughersteller sind bemüht, für das jeweilige Modell einen Zündkerzenwärmewert zu empfehlen, der einer breiten Allroundnutzung entgegenkommt. Wird ein Fahrzeug vorwiegend unter speziellen Bedingungen genutzt oder wurde der Motor durch Tuningmaßnahmen verändert, kann in besonderen Fällen ein abweichender Zündkerzenwärmewert bei sonst gleicher Kerzentype vorteilhafter sein – aber hier ist Vorsicht geboten. 

Wird ein Fahrzeug also gedrosselt oder wird es mit geringer Geschwindigkeit fast ausnahmslos im Stadtverkehr bewegt, und ist die Zündkerze ständig verrußt, sodass z. B. Startprobleme auftreten, kann eine heißere Kerze (NGK: niedrigere Kennzahl) Abhilfe schaffen, welche besser freibrennt. Zuvor sollte aber immer geprüft werden, ob die Gemisch-Aufbereitung wirklich korrekt eingestellt ist – evtl. ist das Gemisch einfach zu fett oder es liegt ein anderer Fehler vor. Ziehe am besten eine Fachwerkstatt zu Rate, bevor du den Zündkerzenwärmewert änderst, oder versuche eine Iridium-Zündkerze, wenn die für dein Modell angeboten wird. 

Wird demgegenüber ein getuntes Fahrzeug sehr sportlich bewegt oder vor allem auf der Autobahn gefahren und der Motor läuft heiß, obwohl die Gemisch-Aufbereitung fehlerfrei eingestellt wurde, kann eine kältere Kerze (NGK: höhere Kennzahl) Abhilfe schaffen. Auch hier unbedingt die Fachwerkstatt fragen.

 


Abb. 2 – Zündkerzengesicht einer intakten Zündkerze

Abb. 2: Zündkerzengesicht einer intakten Zündkerze

Zündkerzengesichter:  Schadensbilder Normales Aussehen einer gebrauchten Zündkerze

Zündkerzengesicht einer intakten Zündkerze

So sieht eine intakte Zündkerze aus. Die weiß-graue Verfärbung ist unbedenklich. Sie stammt von Kraftstoffadditiven, die nicht restlos verbrennen und ist Folge einer geregelten, normalen Verbrennung.

Abb. 3 – Zündkerze mit Ablagerungen

 Abb. 3: Zündkerze mit Ablagerungen

Ablagerungen

Hier siehst du eine Zündkerze mit starken Ablagerungen. Diese können beispielsweise schlechte Kraftstoffqualität, hohen Ölverbrauch bei mechanisch verschlissenen Motoren oder Verbrennen von Kühlflüssigkeit bei beschädigter Zylinderkopfdichtung zur Ursache haben und begünstigen Glühzündungen (die Ablagerungen glimmen nach).

Abb. 4 – Zündkerze mit Isolatorbruch

Abb. 4: Zündkerze mit Isolatorbruch

Isolatorbruch

Ein Isolatorbruch, wie er in Abb. 4 zu sehen ist, kann zu einem Motorschaden führen. Die Ursache solcher Isolatorbrüche liegt meistens in der Verwendung eines falschen Drehmoments oder darin, dass Zündkerzen vor der Montage auf einen harten Untergrund (z. B. den Werkstattboden) gefallen sind.

Abb. 5 – Zündkerze mit Verschmelzung

Abb. 5: Zündkerze mit Verschmelzung

Verschmelzung

Bei dieser Zündkerze sind Mittel- und Masseelektrode zusammengeschmolzen. Das passiert, wenn die Zündkerze überhitzt. In diesem Fall ist auch ein Schmelzen des Kolbens nicht auszuschließen. Die Ursache könnte in der Wahl der falschen Zündkerze (falscher Wärmewert) oder einer Fehlfunktion des Motors liegen (klopfende Verbrennung oder Glühzündung).

Abb. 6 – Zündkerze mit Verrußung

Abb. 6: Zündkerze mit Verrußung

Verrußung

Verrußung tritt auf, wenn die Zündkerze häufig unterhalb ihrer Selbstreinigungstemperatur (450° C) betrieben wird – wenn beispielsweise nur Kurzstrecken gefahren werden oder ein falscher Wärmewert (zu kalt) gewählt wurde.


Abb. 7 – Sofort zu erkennen – die dünne Mittelelektrode einer Iridiumkerze

Abb. 7: Sofort zu erkennen – die dünne Mittelelektrode einer Iridiumkerze

Iridium-Zündkerzen

Alternativ zur Standard-Zündkerze können für viele Motorradmodelle die technisch höherwertigen Iridium-Zündkerzen verwendet werden. Sie verfügen über eine Iridium-Legierung an der Spitze der Mittelelektrode. Das Edelmetall Iridium ist eines der härtesten Metalle der Welt. Es schmilzt erst ab 2.450° C und ist sehr resistent gegen Funkenerosion. Daher halten Iridium-Zündkerzen im Schnitt doppelt so lange wie Standardkerzen! Zudem erlaubt das Edelmetall, die Mittelelektrode mit 0,6 mm Stärke wesentlich dünner auszuführen. Diese Maßnahme reduziert den Zündspannungsbedarf erheblich, macht den Zündfunken kräftiger und trägt dazu bei, die Ausbreitung der Flammenfront im Brennraum zu verbessern. Iridium-Zündkerzen halten also nicht nur länger, sie optimieren auch die Verbrennung im Motor. Die Elektroden selbst brennen besser frei, die Kerze neigt weniger zum Verrußen. Im Ergebnis beeinflusst dies das Startverhalten, die Motorleistung, die spontane Gasannahme und den Benzinverbrauch positiv. Iridium-Zündkerzen sind ideal auch für Klassik-Fahrzeuge oder wenn viel Stadtverkehr gefahren wird.


Abb. 8 – Nicht entstörte Zündkerzen brauchen einen Kerzenstecker mit Entstör-Widerstand

Abb. 8: Nicht entstörte Zündkerzen brauchen einen Kerzenstecker mit Entstör-Widerstand

Entstörung

Entweder die Zündkerze oder der Zündkerzenstecker müssen einen Entstör-Widerstand besitzen, um Funkstörungen im Umfeld oder Störungen an der Bordelektronik zu vermeiden. Dies ist vom Gesetzgeber vorgeschrieben. Am Motorrad reicht es aus, wenn entweder die Kerze oder der Kerzenstecker einen 5 K-Ohm Entstör-Widerstand besitzen. Ein zu hoher Widerstand schwächt den Zündfunken. Es ist daher unnötig und nicht ratsam, entstörte Kerzen und entstörte Stecker zusammen zu verwenden (obgleich die meisten Motoren auch so noch zünden würden). 


Abb. 9 – Prüfen mit der Fühlerlehre gibt Auskunft, ob der Elektrodenabstand korrekt ist

Abb. 9: Prüfen mit der Fühlerlehre gibt Auskunft, ob der Elektrodenabstand korrekt ist

Elektrodenabstand

Der korrekte Abstand zwischen Masseelektrode und Mittelelektrode ist entscheidend für einen leistungsstarken Zündfunken – stimmt er nicht, können Zündaussetzer oder erhöhter Benzinverbrauch die Folge sein. Ist die Masseelektrode gegen die Mittelelektrode gebogen, z. B. weil die Kerze unbeabsichtigt zu Boden gefallen ist, zündet sie nicht, ist der Abstand zu klein, wäre die Verbrennung schlecht, ist er zu groß, wird zur Funkenerzeugung mehr Zündenergie benötigt als die Zündanlage liefert.


Abb. 10 – Zündkerze mit einer Messingbürste reinigen

Abb. 10: Zündkerze mit einer Messingbürste reinigen

Zündkerze reinigen

Der Elektrodenabstand liegt je nach Motorradmodell und Kerzentype in der Regel zwischen 0,6 und 0,8 mm, Werte bis 1,1 mm kommen seltener vor. Er muss in der Tabelle des Zündkerzenherstellers oder in den Unterlagen des Fahrzeugherstellers nachgeschlagen und mit einer Fühlerlehre an der Kerze nachgeprüft werden. Stimmt der Abstand nicht, kann er mit einem kleinen Schraubendreher oder einer Zange ganz behutsam nachgebogen werden. Vor dem Einbau sollte die Zündkerze mit einer Zündkerzenbürste gereinigen werden.


Abb. 11 – Zündkerzengewinde vor der Montage mit Kupfer- oder Keramikpaste schmieren

Abb. 11: Zündkerzengewinde vor der Montage mit Kupfer- oder Keramikpaste schmieren

Zündkerze-Montage

Es wird empfohlen, das Zündkerzengewinde vor der Montage leicht mit Kupfer- oder Keramikpaste (nicht mit Schmierfett) zu schmieren. Dies verhindert das Festbrennen der Kerze im Zylinderkopf, hat aber den Nachteil, dass sehr leicht Schmutz und Sandkörnchen am Gewinde kleben bleiben, wenn man die Kerze ausschraubt und ablegt. Schäden am Gewinde wären die Folge – auf besondere Sauberkeit ist also bei der Arbeit zu achten.

Hinweis: Achte beim Einschrauben der neuen Zündkerze darauf, dass diese sich nicht verkantet. Wende keine Gewalt an! Wenn die Kerze sich nicht gut einschrauben lässt, drehe wieder zurück, und kontrolliere das Gewinde. Ist das Gewinde im Zylinderkopf schadhaft, kann es ggf. noch durch Nachschneiden mit einem passenden Gewindeschneider gerettet werden. Mehr dazu im Schraubertipp Gewinde schneiden.


Abb. 12 – Zündkerzengewinde sind empfindlich – besser mit Drehmomentschlüssel festziehen

Abb. 12: Zündkerzengewinde sind empfindlich – besser mit Drehmomentschlüssel festziehen

Hast du keinen Drehmomentschlüssel zur Verfügung, orientiere dich zur Not an folgender „Oldschool“ - Faustformel: Eine neue Kerze wird von Hand eingeschraubt und dann mit dem Zündkerzenschlüssel mit Gefühl eine halbe Umdrehung weitergedreht, sodass die Dichtung sich setzt und die Kerze festsitzt. Eine gebrauchte Kerze, bei der sich der Dichtring bereits gesetzt hat, wird nur eine Viertelumdrehung weitergedreht, um sie festzuschrauben.

Tipp: Die neue Zündkerze wird mit dem Drehmomentschlüssel gemäß der Anzugsmomente in der unten stehenden Tabelle angezogen. Mehr dazu im Schraubertipp Drehmomentschlüssel Basiswissen.

Zündkerzen-Anzugsmomente (Tabelle)
ZylinderkopfmaterialGewinde-Ø von Zündkerzen mit flachem Sitz (mit Dichtung)Gewinde-Ø von Zündkerzen mit konischem Sitz 
18 mm14 mm12 mm10 mm18 mm14 mm
Gusseisenkopf35 – 45 Nm25 – 35 Nm15 – 25 Nm10 – 15 Nm20 – 30 Nm15 – 25 Nm
Aluminiumkopf35 – 40 Nm25 – 30 Nm15 – 20 Nm10 – 12 Nm20 – 30 Nm10 – 20 Nm

Das Louis Technikcenter

Solltest du eine technische Frage zu deinem Motorrad haben, wende dich gerne an unser Technik-Center. Dort hat man Erfahrung, Nachschlagewerke und Adressen ohne Ende.

Bitte beachten!

Bei den Schraubertipps handelt es sich um allgemeine Vorgehensweisen, die nicht für alle Fahrzeuge oder alle einzelnen Bauteile zutreffend sein können. Die jeweiligen Gegebenheiten bei dir vor Ort können unter Umständen erheblich abweichen, daher können wir keine Gewähr für die Richtigkeit der in den Schraubertipps gemachten Angaben übernehmen.

Wir danken für dein Verständnis.


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