Aufbau und Funktionsweise der Glühkerze

Im KFZ-Bereich findet die Glühkerze grundsätzlich nur Anwendung bei Dieselmotoren zum Vorglühen in der Kaltstartphase. Bei aufgeheiztem Motor entzündet sich das Dieselkraftstoffgemisch des Motors selbstständig. Beim Kaltstart besitzt der er allerdings noch nicht die notwendige Temperatur zur Selbstzündung.

Die Glühkerze muss in der Startphase zunächst vorglühen (bei fast allen Dieselmotoren geschieht dies automatisch beim Betätigen der Zündung). Das Vorglühen der Glühkerzen benötigt neben dem Anlasser am meisten Strom (20 – 40 Ampere pro Zylinder), daher sind Diesel-Kraftfahrzeuge meist mit stärkeren Batterien ausgestattet als vergleichbare Benzinmodelle. Dank der heutigen Technik geschieht die Aufheizung inzwischen in wenigen Sekunden, bei früheren Dieselmodellen waren teilweise mehrere Minuten notwendig, um die Glühkerze auf die geeignete Temperatur zu bringen.

Glühkerzen gibt es in zwei Varianten, einmal als metallische und einmal als keramische Glühkerze.

Metallische Glühkerzen

Metallische Glühkerzen bestehen aus einer Wendel, die in ein Stahlrohr eingelassen ist. Zusätzlich befindet sich noch ein Isolationspulver zwischen Wendel und Stahlrohr, verwendet wird hier vor allem Magnesia. Die Wendel besteht dabei aus zwei verschiedenen Teilen, an der Spitze befindet sich die Glühwendel, die für die Zündung sorgt und am unteren Teil liegt die Regelwendel. Die Glühwendel ist aus Stahl mit temperaturunabhängigem Widerstand hergestellt, während die Regelwendel mit steigender Temperatur einen höheren Widerstand ausbildet. So wird die Kerze bei einem Kaltstart an der Spitze besonders schnell warm und bei steigender Temperatur an der Regelwendel kühlt die Spitze entsprechend ab.

Keramische Glühkerzen

Keramische Glühkerzen werden hauptsächlich in modernen Dieselmotoren eingesetzt. Diese Motoren haben eine geringere Verdichtung des Kraftstoffgemischs und erfordern daher eine höhere Temperatur, damit sie sich entzünden. üblich sind in diesem Bereich in etwa 1.300°C. Für diese hohen Temperaturen eignen sich normale Metallkerzen nicht mehr. Die Keramikglühkerzen sind speziell aufgebaut. Die keramische Heizeinlage wird mit einer Schicht aus stromisolierendem Siliziumnitrid ummantelt und danach in ein Metallrohr gepresst. Dies wird zusätzlich noch durch ein Gehäuse geschützt. Bei einer keramischen Glühkerze gibt es keine Regel- und Glüheinheiten, beides wird im Heizkern kombiniert. Der Vorteil der Keramikkerzen liegt vor allem darin, dass diese Glühkerzen kaum altern und selbst nach langer Betriebszeit die Glühtemperatur weitgehend stabil bleibt und kaum sinkt. Sie müssen daher auch nur sehr selten gewechselt werden.

Die Vorglühanlage

Vorglühanlagen mit Glühkerzen werden bei Dieselmotoren mit Vorkammer und Wirbelkammer verwendet. Die Glühkerzen werden parrallel geschaltet und haben eine Heizleistung von 100- 120 W. Die Spannung beträgt bei 12 Volt-Anlagen 10,5 Volt und bei 24 Volt-Anlagen 22Volt. Das Vorglühen wird bei automatischen Vorglühanlagen über ein Steuergerät gesteuert.