Warum manche Vierventilmotoren acht Zündkerzen verwenden: Das Geheimnis der Doppelzündung für sauberere und effizientere Verbrennung

Ein 4-Zylinder-Motor mit 8 Zündkerzen erscheint übertrieben … bis man versteht, dass es nicht darum geht, „die Leistung zu verdoppeln“, sondern darum, jeden Tropfen Kraftstoff besser zu verbrennen, mit weniger Verlusten, weniger Detonation und oft auch weniger Emissionen.

Was bedeutet ein 4-Zylinder-Motor mit 8 Zündkerzen?

Bei den meisten Benzinern ist die Rechnung einfach: 1 Zylinder = 1 Zündkerze. Bei einigen Konstruktionen erhält jedoch jeder Zylinder zwei Zündkerzen (oder „Twin Spark“, „Dual Spark“, „Dual Ignition“). In der Praxis erzeugt dies zwei Zündquellen innerhalb des Brennraums.

Diese Architektur kann auf zwei Arten funktionieren:

• Gleichzeitige Zündung: Beide Zündkerzen feuern nahezu gleichzeitig, um die Flammenfront zu beschleunigen.
• Sequenzielle Zündung: Eine Zündkerze feuert zuerst und die andere später, abhängig von Drehzahl, Last und der Strategie des Steuergeräts (ECU), wodurch die Verbrennung in verschiedenen Situationen verfeinert wird.

Das bedeutet: Ein 4-Zylinder mit 8 Zündkerzen ist nicht „zwangsläufig ein stärkerer Motor“. Es ist ein Motor mit mehr Kontrolle über die Verbrennung.

Warum gibt es das (und warum ist es nicht neu)?

Automobiltechnik entsteht selten aus ästhetischen Gründen. Die Doppelzündung erschien sehr früh in der Geschichte, insbesondere bei Motoren mit großen Brennräumen, in denen sich die Flamme schwer ausbreitet. Bei alten (und einigen modernen) Konstruktionen kann die Strecke, die die Flamme im Zylinder zurücklegen muss, groß genug sein, um:

• die Verbrennung unter bestimmten Bedingungen langsam zu machen;
• die Chance auf unverbranntes Gemisch zu erhöhen;
• Emissionen und Verbrauch zu steigern;
• das Risiko von Klopfen (Detonation) zu erhöhen, wenn man versucht, dies durch mehr Frühzündung zu kompensieren.

Mit zwei gut platzierten Zündkerzen wird die Verbrennung tendenziell schneller und vollständiger. Das ist keine „Magie“: Es ist Verbrennungsgeometrie.

Warum einige 4-Zylinder 8 Zündkerzen verwenden: Die wahren Gründe

Wenn Sie nach „Why Some 4-Cylinder Engines Use 8 Spark Plugs“ suchen, finden Sie vereinfachte Antworten wie „um mehr Leistung zu erzeugen“. Das kann teilweise stimmen. Aber die Gründe, warum Hersteller wirklich 8 Zündkerzen in 4 Zylindern einsetzen, sind normalerweise diese:

1) Schnellere (Und Vollständigere) Verbrennung

Im Zylinder „explodiert“ die Zündkerze den Kraftstoff nicht: Sie initiiert einen Flammenkern, der wächst und sich ausbreitet. In einigen Kammern kann dieses Wachstum aufgrund von Folgendem langsam sein:

• Form des Brennraums und Position der Zündkerze;
• Turbulenz und Gestaltung der Kanäle;
• Mageres Gemisch (Lean Burn) oder AGR (Abgasrückführung);
• Last- und Drehzahlschwankungen.

Mit zwei Zündquellen verkürzt sich der mittlere Weg, den die Flamme zurücklegen muss. Typisches Ergebnis: weniger „übrig gebliebener“ Kraftstoff, der zu starkem Geruch, Ruß, HC und CO wird.

Wenn Sie tiefer einsteigen möchten, wie „kleine Teile“ einen großen Unterschied machen, sollten Sie Marken-Motoröl vs. Eigenmarken-Motoröl: Macht das auch in Brasilien einen Unterschied? lesen, denn das Prinzip ist ähnlich: Echte Effizienz entsteht im Detail.

2) Mehr Effizienz und Sparsamkeit ohne „zurückgreifen“ zu müssen

Eine der intelligentesten Anwendungen der Doppelzündung besteht darin, dem Motor zu ermöglichen, gut mit Folgendem zu arbeiten:

• magereren Gemischen im Reisebetrieb;
• aggressiveren Verdichtungsverhältnissen;
• sichereren Zündzeitpunkten in bestimmten Bereichen;
• stabilem Betrieb bei niedrigen Drehzahlen.

Dies führt tendenziell zu geringerem Verbrauch und oft zu reduzierten Emissionen, ohne sich nur auf „mehr Druck“ (Turbo) oder die Anreicherung des Gemisches zur Kühlung des Zylinders zu verlassen.

3) Geringeres Klopf-Risiko (Klopfen)

Klopfen ist eines der „Monster“ von Benzinmotoren: Es kann Kolbenringe zerstören, Kolben spalten und Lager beschädigen. Wenn die Verbrennung langsam ist, muss man normalerweise den Zündzeitpunkt stärker vorziehen, um Effizienz zu erzielen. Aber zu viel Vorzündung erhöht das Klopf-Risiko.

Mit zwei Zündkerzen kann die Verbrennung in kürzerer Zeit ablaufen, wodurch in kritischen Situationen weniger Vorzündung erforderlich ist. Dies hilft, den Druck im Zylinder dort zu halten, wo er hingehört: zum richtigen Zeitpunkt.

Und wenn Sie sich vertiefen möchten, wie sich die Zündung bis zu modernen Systemen entwickelt hat, hier ist ein wesentlicher Einblick: Warum Autos den Verteiler durch Zündspulen (Coil Pack) ersetzt haben: Die Veränderung, die Motoren stärker und sparsamer machte.

4) Niedrigere Emissionen (Der „Stille“ Grund)

Viel Automobiltechnik entsteht aus einem wenig glamourösen Grund: Umweltvorschriften. Eine vollständigere Verbrennung kann unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) und Kohlenmonoxid (CO) reduzieren. Bei bestimmten Konstruktionen hilft die Doppelzündung, eine stabile Verbrennung unter Bedingungen aufrechtzuerhalten, die die Verbrennung normalerweise „verschmutzen“ würden.

Deshalb werden einige Doppelzündungssysteme so abgestimmt, dass sie bei geringer Last, im Leerlauf und im Stadtverkehr, wo die Effizienz typischerweise stark abfällt, unterschiedlich reagieren.

5) Redundanz (Ja, das spielt auch eine Rolle)

In der Technik ist Redundanz ein Synonym für Betriebskontinuität. Fällt eine Zündkerze aus, gibt es immer noch eine andere im selben Zylinder, die den Motor am Laufen hält (wenn auch möglicherweise mit Fehlern). Diese Logik ist so wichtig, dass sie sogar in Flugzeugmotoren vorkommt, wo Zuverlässigkeit oberste Priorität hat.

Im wirklichen Leben bedeutet dies nicht, dass Sie die Wartung ignorieren können. Es bedeutet nur, dass das System in einigen Fällen fehlertoleranter gegenüber punktuellen Ausfällen ist.

Vor- und Nachteile des 4-Zylinders mit 8 Zündkerzen (Ohne Beschönigung)

Doppelzündung ist eine Lösung, kein Wunder. Und wie jede Lösung fordert sie ihren Tribut.

Der „versteckte Preis“: Doppelte Wartung und kompliziertere Diagnose

Wenn der Motor 8 Zündkerzen hat, haben Sie (Überraschung): 8 Zündkerzen zum Wechseln. Abhängig vom Auto können auch Folgendes vorhanden sein:

• mehr Zündspulen (oder ein komplexeres Zündspulensystem);
• mehr Anschlüsse, Kabelbäume und Fehlerquellen;
• mehr Arbeitszeit, besonders wenn der Zugang zu den Zündkerzen schlecht ist.

Ein Detail, das viele ignorieren: Fehlzündungen sind nicht immer auf „schlechte Zündkerzen“ zurückzuführen. Es können Zündspulen, Einspritzdüsen, Falschluft, Sensoren oder minderwertiger Kraftstoff sein. Wenn Sie typische Werkstattfallen vermeiden wollen, ist dieser Inhalt ein nützlicher Realitätsscheck: Wartungsfehler, die Ihren Mechaniker reich machen und Ihre Sicherheit gefährden.

Mehr Zündspulen = Höhere Kosten (Bei einigen Konstruktionen)

Nicht jeder Doppelzündungsmotor verwendet „eine Zündspule pro Zündkerze“, aber viele moderne Systeme sind auf einzelne Zündspulen umgestiegen. Und Zündspulen sind Komponenten, die unter Hitze, Vibration und Alterung leiden.

Übrigens, bevor Sie eilig Teile kaufen, gibt es einen Warnhinweis: Der Zündkerzenmarkt ist stark von Fälschungen betroffen. Und bei einem Motor mit 8 Zündkerzen kann der Schaden doppelt so hoch sein. Wenn Sie lernen möchten, wie man echte von gefälschten unterscheidet, lesen Sie Gefälschte Zündkerzen: Der unsichtbare Betrug, der Ihren Motor zum Schmelzen bringen und Ihre Brieftasche leeren kann.

Welche Marken haben 8 Zündkerzen bei 4 Zylindern verwendet (oder verwenden sie noch)?

Mehrere Marken haben aus verschiedenen Gründen mit der Doppelzündung experimentiert: Leistung, Emissionen, Fahrverhalten und Wirtschaftlichkeit. Einige berühmte Beispiele sind:

• Alfa Romeo: Die Tradition des „Twin Spark“ wurde in mehreren Generationen zur Identität, mit Fokus auf Effizienz und Ansprechverhalten.
• Honda: Es gab Motoren, die die sequenzielle Zündung beider Zündkerzen nutzten, um die Verbrennung bei verschiedenen Drehzahlen zu verbessern.
• Nissan: Systeme, die auf Emissionen und Effizienz in Zeiten des regulatorischen Übergangs ausgerichtet waren.
• Ford (einige Konstruktionen): Ingenieurstechnische Lösungen zur Verbesserung der Verbrennung in spezifischen Architekturen.
• Andere Marken: Mazda, Mercedes-Benz und sogar amerikanische V8 hatten Variationen mit Doppelzündung in Einzelfällen.

Das Gemeinsame bei ihnen ist nicht „sportlich zu sein“. Es ist: Es gab ein Verbrennungsproblem zu lösen innerhalb eines Pakets (Brennraum, Verdichtung, Gemisch, Emissionen, Kosten), das damals sinnvoll war.

Bringt das mehr Leistung?

Manchmal. Bei einigen Motoren können zwei Zündkerzen eine aggressivere Kalibrierung ohne Klopfen ermöglichen, was sich in vollerer Leistung und mehr Drehmoment niederschlagen kann. Das Hauptversprechen ist jedoch meist ein anderes: Effizienz und Kontrolle.

Um nicht auf den Mythos hereinzufallen: Denken Sie daran, wenn ein Motor bereits eine moderne Brennkammer, eine gut gelöste Einspritzung und eine starke Zündung hat, kann das Hinzufügen einer zweiten Zündkerze nur marginale Gewinne bringen, die die Kosten und die Komplexität nicht rechtfertigen. Deshalb ist diese Lösung bei aktuellen Serienautos relativ selten.

Woher weiß ich, ob mein Auto 8 Zündkerzen hat?

• Schlagen Sie das Handbuch oder die technischen Daten nach und suchen Sie nach „zwei Zündkerzen pro Zylinder“, „Twin Spark“, „Dual Ignition“.
• Suchen Sie nach dem Motorkenncode und schauen Sie sich Bilder des Zylinderkopfs an: Viele haben zwei Zündkerzen nebeneinander oder an gegenüberliegenden Positionen.
• Achten Sie auf den Wartungsplan: Wenn der Zündkerzenwechsel „eigentlich 4“ sein sollte und die Werkstatt 8 auflistet, misstrauen Sie weniger und bestätigen Sie mehr.

Lohnt sich ein 4-Zylinder mit 8 Zündkerzen?

Wenn Sie ein Auto kaufen, das bereits ab Werk so ausgestattet ist, lautet die richtige Frage nicht „lohnt es sich?“, sondern:

• Bin ich bereit, es richtig zu warten?
• Habe ich Zugang zu den richtigen Zündkerzen und Fachleuten, die das System verstehen?
• Passt der Mehraufwand zu meiner Nutzung?

Denn technisch gesehen kann die Doppelzündung ein echter Vorteil sein: Sie verbessert die Verbrennung, glättet den Betrieb unter bestimmten Bedingungen und kann Verbrauch und Emissionen senken. Aber in der realen Welt ist der „Trick“ einfach: Wenn sich die Anzahl der Zündkerzen verdoppelt, verdoppelt sich die Disziplin.

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