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Aufgabe

Zündanlage eines Ottomotors

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Die nebenstehende Skizze zeigt das Prinzip der Zündanlage eines Ottomotors. Das Öffnen des Schalters (Unterbrecher!) wird durch die Umdrehung der Kurbelwelle des Motors geeignet gesteuert. Die Spule, die von der Batterie mit Strom versorgt wird, wenn der Unterbrecherkontakt geschlossen ist, ist auf einen Eisenkern gewickelt, auf dem auch eine zweite Spule mit erheblich mehr Windungen aufgebracht ist. Diese ist (über den Zündverteiler, der hier weggelassen wurde) mit den Elektroden der Zündkerze verbunden. Der parallel zum Unterbrecher liegende Kondensator hat die Aufgabe, den Öffnungsfunken am Unterbrecher zu unterbinden.

a)Erklären Sie, warum am Unterbrecher ein Öffnungsfunke auftreten könnte und weshalb er unerwünscht ist.

b)Erläutern Sie, warum man zwei verschiedene Spulen verwendet, und warum die Spule mit der großen Windungszahl an die Zündkerze angeschlossen ist.

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a)Wenn der Schalter geöffnet wird, tritt eine hohe Induktionsspannung auf (offener Kreis hat extrem hohen Widerstand). Dabei könnte am zunächst wenig geöffneten Schalter ein Funke überschlagen und nicht wie gewünscht an der Zündkerze. Als Folge davon würde der Schalter mit der Zeit zerstört werden.

b)Die Anordnung von zwei Spulen auf einem Eisenkern stellt einen Transformator dar, in dem die bereits hohe Induktionsspannung der Spule niedriger Windungszahl nochmals hochtransformiert wird. Damit erfolgt an der Zündkerze ein sicherer Funkenüberschlag.