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Glühkerze Systembeschreibung

Die Glühkerzen werden eingesetzt, um die Brennkammer der Dieselmotoren im kalten Zustand zu erwärmen, sodass die Zündung bei einem Kaltstart unterstützt wird. An der Spitze der Glühkerze befindet sich eine Spule aus einem hochohmigen Draht, der sich unter Stromzufuhr erwärmt.

Glühkerzen sind erforderlich, weil Dieselmotoren die Wärme erzeugen müssen, die für die Zündung des Kraftstoffs bei der Luftverdichtung im Zylinder und in der Brennkammer notwendig ist. Bei kaltem Wetter und wenn der Motorblock, das Motoröl und das Kühlmittel kalt sind, wird die bei den ersten Motorumdrehungen erzeugte Hitze immer an die kalte Umgebung abgeleitet, was eine Zündung verhindert. Zum Erwärmen der Brennkammer werden die Glühkerzen vor dem Motoranlassen eingeschaltet. Die Glühkerzen bleiben beim Durchdrehen des Motors eingeschaltet, um die ersten Kraftstoffladungen zu zünden. Sobald der Motor läuft, sind die Glühkerzen nicht länger erforderlich, obwohl bei manchen Motoren die Glühkerzen 5-10 s nach dem Start eingeschaltet bleiben, damit ein angenehmer und effizienter Fahrbetrieb gewährleistet wird und um auch die Abgasvorschriften einzuhalten, denn die Verbrennungseffizienz wird entscheidend beeinträchtigt, wenn der Motor sehr kalt ist. Während dieses Zeitraumes wird die Leistungsabgabe an die Glühkerzen erheblich reduziert, um ein Verbrennen der Glühkerzen durch Überhitzung zu vermeiden.

Die Glühkerzen werden durch das Glühkerzensteuergerät angesteuert. Die Temperatur und der Energieverbrauch werden innerhalb eines großen Bereichs zwischen dem Motorsteuergerät (ECM) und dem Steuergerät kontrolliert, um die Anforderungen des Motors in Bezug auf die Vorglühzeit zu erfüllen. Jede Glühkerze wird einzeln aktiviert. Somit werden optimale Aufheizzeiten der Glühkerzen erzielt, die Vorglühzeiten werden minimiert, um kurze Warte- und Anlasszeiten und eine maximale Lebensdauer der Glühkerzen zu garantieren. Ein Fehlercode wird gesetzt, wenn ein Fehler im Glühkerzensystem vorliegt.

Ein normal funktionierendes System arbeitet wie folgt:

Die ursprüngliche Einschaltzeit der Glühkerze unterscheidet sich basierend auf der Systemspannung und -temperatur. Niedrigere Temperaturen führen zu längeren Einschaltzeiten.

Nach einem Motorkaltstart betreibt das ECM die Glühkerzen. Dieser Nachstartbetrieb wird eingeleitet, wenn der Zündschalter aus der Stellung Start wieder in die Stellung Run geschaltet wird. Diese Funktion hilft dabei, übermäßig viel weißen Rauch und/oder ein schlechtes Leerlaufverhalten nach dem Start zu verhindern.

Die Glühkerzen sind in den einzelnen Zylindern integrierte 4,4 V-Heizelemente, die zuerst eingeschaltet und anschließend durch ein pulsweitenmoduliertes Signal angesteuert werden, wenn der Zündschalter vor dem Anlassen des Motors in die Stellung RUN geschaltet wird. Das Glühkerzensteuergerät steuert die Glühkerzen kurz nach dem Start durch ein pulsweitenmoduliertes Signal weiter an, bis sie dann ausgeschaltet werden.

Die Kontrollleuchte Auf-Start-warten an der Instrumententafel zeigt die Motorstartbedingungen an. Die Kontrollleuchte Auf-Start-warten leuchtet während des Nachstart-Glühkerzenbetriebs nicht auf.

Das Glühkerzensteuergerät ist ein Halbleiterbauelement, das die Glühkerzen betätigt. Das Glühkerzensteuergerät ist an folgende Stromkreise angeschlossen:

Die Glühkerzen-Diagnosestromkreise werden einzeln und direkt mithilfe eines separaten Transistors überwacht, um den Strom durch die einzelnen Glühkerzen zu steuern. Somit ist eine Einzeldiagnose jeder Glühkerze möglich.