Glühkerze
Eine Glühkerze bezeichnet
• eine Kaltstarthilfe für Dieselmotoren.
• eine Entflammungsvorrichtung des Glühzündermotors
Glühkerze als Kaltstarthilfe für Dieselmotoren
Der beim Kaltstart eines Dieselmotors in den Brennraum eingespritzte Dieselkraftstoff entzündet sich meist nicht so problemlos von selbst, wie es die Theorie des Dieselprozesses beschreibt.
Gründe dafür sind:
- Die Wände des Brennraums (Zylinderwände, Kolbenboden) sind noch kalt und haben eine hohe spezifische Wärmekapazität (Eisenwerkstoff), während die komprimierte Luft eine geringe Wärmekapazität hat. Dadurch geht die Kompressionswärme schnell an die Zylinderwände und Kolbenboden über
- Beim Start ist die Kolbengeschwindigkeit durch den elektrischen Startermotor (Anlasser) geringer, die Zeit zum Wärmeübergang von der komprimierten Luft zur Wand also größer
- Besonders Kammermotoren haben eine größere wirksame Oberfläche, die Wärme aus dem Gas aufzunehmen. Ein Start des kalten Motors ohne Glühkerze ist ab Lufttemperaturen von -10 °C bei Direkteinspritzung, +30 °C bei Wirbelkammereinspritzung und ca. +60 °C bei Vorkammereinspritzung möglich.
- Der kalte Motor hat höhere blow-by Verluste, d.h. die komprimierte Luft kann an den Kolbenringen vorbei aus dem Brennraum entweichen, so dass der Kompressionsenddruck und damit die Verdichtungsendtemperatur geringer ausfallen. Durch die niedrigere Kolbengeschwindigkeit beim Anlassen erhöhen sich die blow-by Verluste weiter.
• Unterschiedliche Kraftstoffqualitäten, insbesondere wenn der Motor vielstofffähig ist und zündunwillige Kraftstoffe verbrennen soll.
Aus diesen Gründen wird ein elektrisch beheizter Glühstift (Glühkerze) in den Brennraum eingesetzt, der in der Startphase vorgeheizt wird (Vorglühen). Die technische Entwicklung hat diesen Vorgang von einigen Minuten (in Automagazinen scherzhaft als Diesel-Gedenkminute bekannt geworden) auf wenige Sekunden reduziert.
Bei Direkteinspritzern ist wegen des kompakten Brennraumes ein vorbereitendes Glühen höchstens bei winterlichen Außentemperaturen nötig. Auch hier wird aber während des Kaltlaufs gelegentlich die Glühkerze zugeschaltet, um in dieser Phase eine geräusch- und emmissionsärmere Verbrennung zu erreichen.
Glühkerze als Entflammungsvorrichtung des Glühzündermotors
Glühzündermotoren sind Verbrennungsmotoren ohne gesteuerte Hochspannungs-zündung durch Funkenüberschlag.
Anstatt dieser ist eine Glühkerze mit einer permanent rotglühenden Drahtwendel montiert, die hauchdünn mit Platin-Iridium beschichtet (bedampft) ist. Dadurch wird die Entflammung des Kraftstoff-Luftgemisches sichergestellt. Zum Starten des Motors wird die Drahtwendel mit elektrischem Strom beaufschlagt und zum Glühen gebracht. Nach kurzer Betriebszeit kann diese Stromversorgung abgeschaltet werden, da die Platinbeschichtung - ähnlich, wie im Katalysator - dafür sorgt, dass die Glühkerze weiterglüht.
Der Zündzeitpunkt (Zeitpunkt der Entflammung des Gemisches) wird durch den Wärmewert der Glühkerze, die Verdichtung des Motors, sowie das Kraftstoff- Gemisch bestimmt.
