Für jede Verbrennung im Benzinmotor ist ein Zündfunken erforderlich, den die Zündkerze erzeugt. An dem Zündkerzenbild lässt sich viel über den Zustand des Motors und dessen Wartungszustand erkennen. So lassen sich Symptome eines Ölverbrauchsproblems, Motorruckeln und Hinweise auf eine schlechte Verbrennung bereits beim Blick auf die Zündkerze erkennen. Eine vollständige Diagnose ist jedoch nicht möglich.
Was verrät das Zündkerzenbild über den Zustand des Motors?
Foto: PSN / Baeumer
Bei jeder Verbrennung entstehen Ruß und Ablagerungen. Je besser die Verbrennung dem Optimum entspricht, desto sauberer verbrennt das Benzin-Luft-Gemisch und desto geringer ist der Anteil an Ablagerungen. Ein gewisser Rußanteil ist jedoch unvermeidlich. Dies ist auch den Motorenherstellern bewusst, weshalb sie Zündkerzen mit passendem Wärmewert in ihre Motoren einsetzen. Haben die Zündkerzen ihre Betriebstemperatur erreicht, brennt der angesammelte Ruß auf ihnen ab und es bleibt nur hellbraune Asche zurück.
Gerade bei Problemen wie hohem Ölverbrauch gerät dieses fragile Gleichgewicht schnell außer Kontrolle. In einem Motor, der regelmäßig Öl mitverbrennt, lässt sich dies in der Regel auch bereits an der Zündkerze erkennen. Ölablagerungen auf Isolator und Elektrode können Kriechströme und Zündaussetzer ermöglichen. In der Folge wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch nicht mehr zuverlässig gezündet, da sich kein starker Zündfunke mehr bilden kann.
Eine normale Zündkerze aus einem funktionierenden Motor sollte nach dem Ausbau rehbraun, trocken und ohne Verrundung an Mittelelektrode oder Bügelelektrode sein. Sind die Elektroden abgenutzt, ist ein hoher Abstand erkennbar oder ist die Zündkerze schwarz und/oder nass, liegt ein konkretes Problem vor, das behoben werden sollte.
Schwarze, verrußte oder verölte Zündkerze – wo liegt der Unterschied?
Kommen wir nun zu den konkreten Problemfällen:
Warum wird eine Zündkerze schwarz?
Kurz gesagt: Eine Zündkerze wird schwarz, wenn sich Ruß und Ablagerungen auf ihr ansammeln. Dies wird etwa durch einen falschen Wärmewert der Zündkerze (falsch umgeschlüsselt), eine unsaubere Verbrennung (defekter Luftmassenmesser oder Lambdasonde) oder innermotorische Probleme (z. B. verschlissene Kolbenringe) begünstigt. Ist der Motor gesund und die Zündkerze intakt, brennen derartige Ablagerungen bei Erreichen der Betriebstemperatur zu harmloser Asche ab, die einen leicht bräunlichen Schleier hinterlässt. Ist die Kerze dagegen schwarz, liegen Probleme vor.
Was bedeutet eine verrußte Zündkerze?
Eine verrußte Kerze ist mit stumpfem, matten Ruß überzogen. Dieser ist trocken, benetzt jedoch die gesamten Elektroden und beeinträchtigt damit die Zündfähigkeit bis hin zum Zündaussetzer.
Eine verrußte Kerze ist ein sicheres Zeichen dafür, dass der Motor mehr Kraftstoff erhält, als er verbrennen kann. Das Gemisch liegt oberhalb von Lambda = 1 (fettes Gemisch). Bei Saugrohr- und Direkteinspritzern können defekte Sensoren das Gemisch beeinflussen.
– Luftmassenmesser bzw. Saugrohrdrucksensor/MAP-Sensor
– Lambdasonde (vor und nach dem Katalysator)
– Kühlmitteltemperaturgeber (z. B. Geber 62).
Für den Fahrer ist das Fehlverhalten eines oder mehrerer dieser Sensoren vor allem an einem erhöhten Kraftstoffverbrauch zu erkennen. Wird dauerhaft mehr Kraftstoff eingespritzt, als verbrannt werden kann, kann dies auch den teuren Katalysator beschädigen.
Woran erkennt man eine verölte Zündkerze?
Wenn die Zündkerze nach dem Ausbau ölig glänzt, deutet dies meist auf ein innermotorisches Problem hin. Dabei sollte unterschieden werden, ob der Motor zuletzt nur im Kurzstreckenbetrieb gelaufen ist oder ob er seine Betriebstemperatur auf der Landstraße oder der Autobahn erreicht hat. Ablagerungen aus dem Kurzstreckenbetrieb können sich dann schnell auflösen. Bleiben die Kerzen jedoch ölig, sollte eine genaue Ursachenforschung betrieben werden, da es sonst zu Zündaussetzern kommen kann.
Häufige Probleme bei öligen Zündkerzen sind:
– undichte Ventilschaftdichtungen (vor allem bei älteren Motoren)
– defekte Kurbelgehäuseentlüftung
– verschlissene oder verklebte Kolbenringe
Was bedeutet eine nasse Zündkerze?
Wenn eine oder mehrere Zündkerzen nass sind, was oft mit Start- oder Motorlaufproblemen einhergeht, liegt ein Problem mit der Zündung vor. Bei der Nasse auf der Kerze handelt es sich um unverbranntem Kraftstoff, der sich im Raum zwischen Gewinde und Isolator relativ lange halten kann. Ist eine Zündkerze erst einmal richtig nass, sind die beiden Elektroden kurzgeschlossen und es kann keine weitere Zündung stattfinden.
Tritt dieses Problem nur beim Motorstart auf, beispielsweise bei einem Zweitaktmotorroller oder nach einer umfangreichen Motorreparatur, hilft es, die Zündkerze auszubauen und mit Druckluft oder einem Föhn zu trocknen.
Tritt das Problem dauerhaft auf, beispielsweise nur auf einem Zylinder, sollten Zündspule, Zündkabel oder Zündendstufe untersucht werden (bei älteren Fahrzeugen auch der Zündverteiler). In diesem Fall liegt der Verdacht nahe, dass die elektrische Verbindung von der Zündspule zur Elektrode der Zündkerze irgendwo unterbrochen ist. Durch einen Kreuztausch von Spulen, Kerzen oder Kabeln sollte getestet werden, an welchen Komponenten es liegt.
Was ist der Unterschied zwischen einer verrußten und einer verölten Zündkerze? Kann man Ruß und Ölkohle voneinander unterscheiden?
Zwar haben wir beide Fälle auch einzeln beschrieben, aber die Kurzfassung lautet: Eine verrußte Kerze ist stumpf/matt, eine verölte Kerze glänzt. Ruß hinterlässt einen schwarzen Punkt auf dem Finger, der sich verwischen lässt. Das teerartige Öl auf der Kerze ist dagegen klebrig und riecht stark nach Benzin.
Ölkohle hinterlässt Aufwüchse, die oft weißlich gefärbt sind, auf der Elektrode oder zwischen Elektrode und Isolator. Ölkohle ist relativ hart, Ruß hingegen sehr weich und lässt sich einfach abwischen.
Wie sieht eine Zündkerze bei Ölverbrennung aus?
Auf der Zündkerze bilden sich schwärzliche Ablagerungen, die sich auch in Form von Erhebungen ausprägen können. Diese Ablagerungen können bei Volllast glühen und Glühzündungen verursachen. Diese werden vom Fahrer als Klopfen (vorzeitige Zündung) wahrgenommen, das sich durch Stottern und unrunden Motorlauf äußert.
Warum gelangt Öl in den Brennraum?
Es gibt vier wesentliche Faktoren, die Öl in den Brennraum gelangen lassen: Es gibt vier wesentliche Faktoren, die Öl in den Brennraum gelangen lassen:
- Unterdruck. Ist die Kurbelgehäusenentlüftung zugesetzt oder beschädigt, entsteht Unterdruck, der dazu führen kann, dass Öl nach oben in den Zylinder gezogen wird.
- Undichte Ventilschaftdichtungen. Im Laufe der Zeit härten diese aus und dichten nicht mehr korrekt ab. Dadurch gelangt bei jedem Ventilhub Schmieröl aus dem Zylinderkopf in den Zylinder.
- Druckverhältnisse beim Turbolader gestört. Sind die Druckverhältnisse beim Turbolader gestört (beispielsweise durch einen verschlissenen Lader oder einen zu hohen Gegendruck auf der Abgasseite), gelangt Motoröl, das eigentlich die Turbinenwelle schmieren soll, in den Ansaugtrakt des Laders. Die Folge sind verölte Ladeluftschläuche und ein verölter Ladeluftkühler. Wenn dieses Öl in den Brennraum gelangt, ist dies auch an der Zündkerze sichtbar.
- Verschleiß von Zylinder, Kolbenringen und Kolben. Gerade bei kleineren Motoren können die Kolbenringe auch nur in den Ringnuten festkleben. Die Folgen sind für den normalen Fahrer jedoch immer gleich: Ein derartiges Problem ist ein Fall für die Werkstatt oder den spezialisierten Motorenbetrieb. In seltenen Fällen lassen sich verklebte Kolbenringe mit Premiumbenzin, Additiven und Autobahnettaten wieder lösen.Sind die Kolbenringe, die Kolben oder gar der Zylinder jedoch endgültig verschlissen, hilft kein einfaches Mittel mehr. Dann müssen Ersatzteile her und im schlimmsten Fall muss der Motorblock auf das Bohrwerk.
Welche Symptome verursacht eine verölte oder verrußte Zündkerze?
Die Symptome, die eine verölte oder verrußte Zündkerze verursacht, unterscheiden sich deutlich voneinander. Daher sollte genau geprüft werden, welcher Fall vorliegt.
Kann eine verölte Zündkerze Zündaussetzer verursachen?
Ja. Da das Öl den Isolator benetzt, wird dieser leitfähig und der Strom nimmt den Weg des geringsten Widerstands, sodass er durch das Öl fließt, statt als Funke zu springen.
Warum ruckelt der Motor bei defekten oder verschmutzten Zündkerzen?
Eine defekte oder verschmutzte Zündkerze führt zu Zündaussetzern. Da der Motor auf das Zünden in exakter Reihenfolge angewiesen ist, um rund zu laufen, sorgt schon der Ausfall einer Zündkerze bei einem Vierzylinder für einen gewaltigen Unrundlauf und fehlende Leistung.
Können schlechte Zündkerzen zu Startproblemen führen?
Absolut. Egal, ob sie verölt oder abgebrannt sind. Der Motorstart im kalten Zustand ist besonders kritisch für die Zündkerze, hier muss alles stimmen. Wenn ein Motor lange orgeln muss, deutet das auf ein Problem mit der Zündung hin.
Sind Leistungsverlust oder unrunder Motorlauf typische Symptome?
Wenn ein oder mehrere Zylinder ausfallen, führt dies zu einem starken Schütteln des Motors, zum Absterben im Leerlauf und zu einem massiven Leistungseinbruch. Auch Fehlzündungen durch unverbranntes Benzin, das sich im Katalysator selbst entzündet, sind Symptome von defekten Zündkerzen.
Kann eine verschmutzte Zündkerze den Kraftstoffverbrauch erhöhen?
Bedingt ja, denn zwar steigt der Strom, den das Zündsystem benötigt, nur geringfügig an, jedoch deutet eine verschmutzte Kerze auf eine schlechte Verbrennung hin, was zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führt. Die Zündkerze ist in diesem Fall also nicht die Ursache, sondern zeigt nur das Symptom.
Können schlechte Zündkerzen zu Startproblemen führen?
Absolut. Egal, ob sie verölt oder abgebrannt sind. Der Motorstart im kalten Zustand ist besonders kritisch für die Zündkerze, hier muss alles stimmen. Wenn ein Motor lange orgeln muss, deutet das auf ein Problem mit der Zündung hin.
Sind Leistungsverlust oder unrunder Motorlauf typische Symptome?
Wenn ein oder mehrere Zylinder ausfallen, führt dies zu einem starken Schütteln des Motors, zum Absterben im Leerlauf und zu einem massiven Leistungseinbruch. Auch Fehlzündungen durch unverbranntes Benzin, das sich im Katalysator selbst entzündet, sind Symptome von defekten Zündkerzen.
Kann eine verschmutzte Zündkerze den Kraftstoffverbrauch erhöhen?
Bedingt ja, denn zwar steigt der Strom, den das Zündsystem benötigt, nur geringfügig an, jedoch deutet eine verschmutzte Kerze auf eine schlechte Verbrennung hin, was zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führt. Die Zündkerze ist in diesem Fall also nicht die Ursache, sondern zeigt nur das Symptom.
Wie groß muss der Elektrodenabstand sein?
Da dieser für jeden Motor und jede Zündkerze individuell ist, gibt es keinen universalen Abstand. Gängige Abstände liegen dennoch im Bereich von 0,8 bis 1,1 Millimetern für Saugmotoren und 0,6 bis 0,8 Millimetern für Turbomotoren.
Verändert sich der Elektrodenabstand durch Verschleiß?
Da die Elektroden mit der Zeit abbrennen, vergrößert sich der Abstand. So kann es auch bei einem ansonsten vollständig gesunden Motor mit perfektem Gemisch zu Fehlzündungen kommen – schlichtweg, weil dessen Zündkerzen abgebrannt sind.
Wie lässt sich der Elektrodenabstand messen und prüfen?
In der Praxis steht der Mechatroniker vor den ausgebauten Zündkerzen und muss beurteilen, ob sie weiterverwendet werden können.
Wie misst man den Elektrodenabstand einer Zündkerze?
Foto: PSN / Baeumer
Am besten mit einer Fühlerlehre. Dafür muss zunächst der richtige Elektrodenabstand mittels einer neuen Kerze bzw. anhand der technischen Daten ermittelt werden. Anschließend wird die passende Lehre ausgewählt und vorsichtig zwischen die Elektroden geschoben.
Wenn sich die Lehre mit leichtem Widerstand saugend schieben lässt, stimmt der Abstand. Wenn sie klemmt, ist der Abstand zu klein und wenn sie Luft hat, ist er zu groß. Eine Schnellprüfung in der Werkstattpraxis kann wie folgt durchgeführt werden: Zunächst wird ein 1 mm Fühlerblatt als erster Indikator gewählt. Passt dieses zwischen die beiden Elektroden und hat noch Luft, ist die Kerze in der Regel verschlissen. Ein Elektrodenabstand von deutlich mehr als 1 Millimeter ist sehr selten, daher erspart dieser Praxistest die Suche nach dem richtigen Elektrodenabstand.
Foto: PSN / Baeumer
Bei Zündkerzen mit drei oder mehreren Masseelektroden kann eine normale Fühlerlehre nicht verwendet werden, hier sollte eine Drahtlehre zum Einsatz kommen.
Darf der Elektrodenabstand eingestellt werden?
Ja, eine neuwertige Elektrode darf vorsichtig nachgebogen werden. Aufgrund der heutigen Preise von Zündkerzen ist diese Technik in der Praxis jedoch nicht mehr relevant.
Bei welchen Zündkerzentypen sollte man besonders vorsichtig sein?
Elektroden mit Iridiumelektroden haben eine sehr feine Mittelelektrode, die leicht beschädigt werden kann.
Wann ist Einstellen nicht mehr sinnvoll und die Zündkerze sollte ersetzt werden?
Wenn die Mittelelektrode rund abgebrannt ist und die Gegenseite starken Verschleiß aufweist. Die einzige Ausnahme ist eine absolute Notreparatur, um die Fahrt fortsetzen zu können.
Wann sollte eine auffällige Zündkerze ersetzt werden und wann liegt das Problem am Motor?
Bei aller Analyse der Zündkerze selbst ist wichtig, dass diese – von klassischem Verschleiß abgesehen – in den seltensten Fällen die Ursache, sondern nur die Symptome des Problems im Motor anzeigt.
Wann muss eine Zündkerze ersetzt werden?
Foto: PSN / Baeumer
Nach dem Herstellerintervall oder spätestens, wenn sie verschlissen ist, also wenn der Elektrodenabstand durch Abbrand zu groß geworden ist.
Reicht es, eine verrußte oder verölte Zündkerze zu reinigen?
Nein, das eigentliche Problem ist damit nicht behoben und die Kerze sieht kurze Zeit später wieder genauso aus.
Warum kann eine neue Zündkerze schnell wieder verölen?
Weil der Motor weiterhin das Problem hat, dass er Schmieröl in den Brennraum befördert.
Wann sollte nach der eigentlichen Ursache im Motor gesucht werden?
Dies ist der einzige Weg, um das Problem dauerhaft zu beheben. Eine neue Zündkerze läuft vielleicht wenige Minuten oder Stunden besser. Ist das Problem gelöst, hält dies viele zehntausende Kilometer.
Was lässt sich aus Unterschieden zwischen den Zündkerzen einzelner Zylinder ableiten?
Dass Probleme nur einen konkreten Zylinder betreffen. Oftmals lässt sich die Ursache durch einen Kreuztausch ausfindig machen.
Häufige Fragen zu Zündkerzen, Ölverbrennung und Elektrodenabstand
Ist eine schwarze Zündkerze immer ein Zeichen für Ölverbrennung?
Nein, denn eine schwarze Zündkerze kann auch verrußt sein, weil zu viel Kraftstoff verbrannt wird bzw. das Gemisch zu fett ist.
Wie erkennt man Ölverbrennung an der Zündkerze?
Ölkohle sieht aus wie eine Kruste auf den Elektroden.
Kann man verschlissene Kolbenringe an der Zündkerze erkennen?
Verschlissene oder verklebte Kolbenringe führen zu Ölkohle auf den Elektroden.
Kann ein falscher Elektrodenabstand Zündaussetzer verursachen?
Ja. Ist der Abstand zu groß oder zu klein, passt der Motorlauf nicht.
Wie oft sollte der Elektrodenabstand kontrolliert werden?
Bei Montage neuer Zündkerzen oder nach Herstellerintervall.
Warum sieht nur eine Zündkerze anders aus als die anderen?
Weil ein einzelner Zylinder ein Problem hat: Zündspule mit Aussetzern, Zündkerze ist hier schon defekt, auf den anderen Zylindern ist sie gerade noch zündfähig und eine Schaftdichtung ist undicht.
