Zündspule

Zündspule

Hier hat’s gefunkt

Vermutlich jeder hat schon mal etwas von der Zündkerze und dem Zündfunken gehört. Doch was ist mit der Zündspule? AUTO BILD klärt auf!
Manche Dinge ändern sich nie. So sind auch heute noch alle Benzinmotoren auf einen kräftigen Zündfunken angewiesen. Dessen Quelle ist die Zündspule, doch anders als vor ein paar Jahren gibt es heute nicht nur eine für den ganzen Motor, sondern eine für jeden Zylinder.

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Was macht die Zündspule?

Um das Kraftstoff-Luftgemisch in den Brennräumen zu entzünden, muss an der Zündkerze ein kräftiger Zündfunke überspringen. Dazu ist eine Spannung von mindestens 15.000 Volt erforderlich. Diese entsteht in der oder den Zündspulen. Und zwar mit einem Höchstmaß an Genauigkeit, denn der Zündzeitpunkt ist auf ein sehr schmales Zeitfenster von nur wenigen Bruchteilen einer Millisekunde festgelegt. Früher, als die meisten Motoren nur eine Zündspule besaßen, musste der Funke zunächst noch vom Zündverteiler an den richtigen, zur Zündung bereiten Zylinder weitergeleitet werden. Seit ungefähr 30 Jahren setzt sich zunehmend die ruhende Zündspannungsverteilung durch, die ohne bewegliche Teile auskommt und bei der jede Zündkerze eine eigene Spule besitzt.

Wie funktioniert die Zündspule?

Wie ein umgekehrter Trafo. Aus Niederspannung wird Hochspannung. Dazu besteht eine Zündspule aus zwei Spulen und einem Eisenkern. Wobei eine Spule eine Wicklung aus Kupferdraht ist, ähnlich einer Rolle Nähgarn. Der Draht ist natürlich sehr gut isoliert, damit der Funke nicht schon innerhalb der Spule überschlägt. Beide Spulen sind ineinander verschachtelt, ganz innen befindet sich der Eisenkern. Die eine Spule nennt sich Primärspule, sie hat verhältnismäßig wenige Windungen. Mit dem Einschalten der Zündung liegt an ihr die Bordspannung von zwölf Volt an. Der Strom fließt durch die Spule, es bildet sich ein Magnetfeld. Dieses wird vom Eisenkern kräftig verstärkt.
Zur Auslösung eines Funkens passiert nun Folgendes: Der Strom wird abrupt abgeschaltet, ebenso schlagartig bricht das Magnetfeld zusammen. Dadurch wird in der zweiten Spule, der Sekundärspule, eine Spannung induziert. Weil diese Spule ungefähr 100-mal mehr Windungen hat als die primäre, beträgt die induzierte Spannung zwischen 15.000 und 30.000 Volt.
Für das Ein- und Ausschalten des Primärstroms war zunächst ein mechanischer Kontakt zuständig, der Unterbrecherkontakt. Dessen Einstellung war knifflig, ein zu geringer Kontaktabstand ließ diese verschmoren; ein zu großer verkürzte die Zeit für den Aufbau des Magnetfelds – das Laden der Spule – und verringerte so die Zündspannung. Und dann musste auch noch der Zündzeitpunkt exakt stimmen. Eine wartungsintensive Angelegenheit, auch weil die Kontakte nur höchstens 15.000 km hielten.

Die Zündspule ist ein einfaches, aber unverzichtbares Bauteil der Zündanlage.

Deshalb begannen die Hersteller ab Mitte der Siebzigerjahre, den mechanischen Unterbrecherkontakt durch Elektronik abzulösen und den Zündfunken verschleißfrei auszulösen. Ab etwa Mitte der Achtzigerjahre verknüpften die Ingenieure die Zünd- mit der Einspritzanlage und steuerten beides digital. Weil Mikroelektronik aber nur mit geringen Strömen arbeitet, die Zündspule jedoch um die fünf Ampère zum Aufladen benötigt, hielt ein neues Bauteil Einzug: die Endstufe. Die heißt nicht nur so wie das Ding, das viele aus ihrer Stereoanlage kennen, sie arbeitet auch so – wie ein Verstärker.
Von da dauerte es nur noch wenige Jahre, bis auch der Zündverteiler überflüssig wurde und jede Zündkerze ihre eigene Zündspule bekam. Vorteile: Die Zündspannung wird dort erzeugt, wo sie benötigt wird; Entfall der Hochspannungskabel; längere Aufladezeit, weil nur ein Zylinder gezündet werden muss, daher stärkerer Funken trotz kleinerer Baugröße. Solche Einzelzündspulen beinhalten meist auch die Endstufe. Bei Motoren mit drei oder vier Zylindern sind sie oft in einem Gehäuse zusammengefasst, ansonsten werden sie einzeln oberhalb der Zündkerze montiert.

Wodurch geht eine Zündspule kaputt?

Zündspulen gehen aufgrund von Hitze und/oder Vibration kaputt. Bei älteren Fahrzeugen mit nur einer Spule genügte es außerdem, zu vergessen, die Zündung auszuschalten. War gleichzeitig der Unterbrecherkontakt geschlossen, floss permanent Strom durch die Primärspule und erwärmte diese. Wenn die Batterie nicht vorher leer war, konnte sich die Spule so stark erhitzen, dass sie durchbrannte. Die aktuellen Einzelzündspulen sind direkt auf den Zündkerzen montiert, also am Motor. Das bedeutet, sie werden ebenfalls ständig stark erwärmt und sind starken Vibrationen ausgesetzt.
Anfangs haben die Entwickler diese Beanspruchung offenbar unterschätzt, bei bestimmten Modellen häuften sich defekte Zündspulen. Meistens hatten diese inneren Kurzschlüsse, oft auch durchgebrannte Endstufen. Ein wichtiger Faktor ist auch Motoröl. Defekte Dichtungen können Öl in den Zündkerzenschacht rinnen lassen, wo es die Isolation der Zündspule zerstört. Nicht zu unterschätzen sind auch Motorwäschen: Wer mit dem Hochdruckreiniger direkt auf die Zündspulen zielt, muss sich nicht wundern, wenn Wasser eindringt und einen Kurzschluss auslöst.

Woran merkt man, dass die Zündspule defekt ist?

Eine defekte Zündspule erkennt man an einem ruckelnden Motorlauf mit abrupten, schlagartigen Aussetzern. Oder der Motor springt gar nicht erst an. Oft leuchtet auch die Motorlampe auf. Bei älteren Fahrzeugen mit nur einer Spule setzt diese meistens bei Erwärmung aus, der Motor bleibt stehen. Bei modernen Modellen mit Einzelspulen ist in der Regel nur eine betroffen, der Motor stottert dann, läuft aber noch.

Darf man mit einer kaputten Zündspule weiterfahren?

Auf gar keinen Fall! Unverbranntes Benzin könnte in den Katalysator gelangen, sich dort entzünden und ihn zerstören. Außerdem wäscht das Benzin den Ölfilm von den Zylinderwänden, ein Kolbenfresser wäre der mögliche Folgeschaden. Deshalb bei stotterndem oder ruckeligem Motorlauf niemals weiterfahren, die Folgeschäden könnten immens sein. Stattdessen die Werkstatt benachrichtigen oder den Pannendienst rufen.

Kann man eine Zündspule reparieren?

Kommt drauf an. Für Oldtimer ist es durchaus üblich, alte Spulen in Fachbetrieben neu wickeln zu lassen. Für Gebrauchs-Pkw rechnet sich das jedoch nicht, im Teilehandel gibt es preiswerten Ersatz. 

Wieviel kostet eine neue Zündspule?

Einfache Zündspulen älterer Bauart beginnen bei 25 Euro, für moderne Einzelzündspulen sind mindestens 30 Euro hinzulegen. Wenn es eine bekannte Marke sein soll, liegt die Untergrenze bei 60 Euro; maximal können es bis 120 Euro werden.

Worauf muss ich beim Wechsel der Zündspule achten?

Grundsätzlich sollte man wissen, was man tut. Wer schon Mühe hat, den Deckel vom Scheibenwaschbehälter zu identifizieren, lässt besser die Finger von solchen Bauteilen. Schließlich können bei modernen Spulen Spannungen bis über 30.000 Volt entstehen. Außerdem sollte natürlich feststehen, dass die Zündspule tatsächlich defekt ist und der Fehler nicht etwa in der Verkabelung oder im Zündsteuergerät zu suchen ist. Dazu sollte das Fahrzeug in der Werkstatt am Diagnosetester ausgelesen werden. Der Austausch der Zündspule ist in maximal 30 Minuten erledigt. Wer es unbedingt selbst machen will, sollte darauf achten, beim Aus- und Einbau nicht die Zündkerze zu beschädigen.
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