Es gibt zwei Arten von klassischen Brennstoffen bei Autos: Benzin und Diesel. Während bei einem Benzinmotor die Zündung des Treibstoffs durch einen Funken der Zündkerze gestartet wird, so erfolgt die Zündung bei einem Diesel-Motor durch eine Selbstzündung. Bei geringen Temperaturen, wie sie beim Start auftreten, bringt die Glühkerze die entsprechende Energie in den Zylinder, damit die Verbrennung starten kann.
Funktionsweise des Dieselmotors
Im Gegensatz zum Benzinmotor ist ein Dieselmotor ein sogenannter Selbstzünder. Hierbei wird zunächst Luft angesaugt und auf etwa 30 bis 55 bar verdichtet. Durch den hohen Druck erwärmt sich die Luft auf 700 bis 900 Grad. Dann wird der Diesel in den Zylinder eingespritzt, wodurch es zur Selbstzündung des Luft-Diesel-Gemisches kommt. Anschließend ist die Umwandlung der Verbrennungsenergie in Bewegungsenergie identisch mit dem eines Benzinmotors: Die freigewordene Energie bewegt den Kolben, der wiederum seine Energie in die Drehbewegung der Kurbelwelle umwandelt und die Energie so zu den Reifen transportiert wird.
Hilfestellung durch die Glühkerze
Da bei einem Dieselmotor im kalten Zustand keine optimale Zündung erfolgen kann, wird sich mit Glühkerzen beholfen. Die zu geringe Temperatur kommt dadurch zustande, dass die Wände des Brennraumes eine Menge der Wärme aufnehmen, wodurch die Selbstzündung ausbleibt. Auch geht ein Teil der Kompression verloren, da bei einem kalten Motor die Luft an den Kolbenringen vorbeiströmen kann. Die geringere Kompression sorgt zwangläufig zu einer geringeren Temperatur im Zylinder.
Die Glühkerze ist ein Heizelement, welches in den Zylinder eingeführt wird. Sie hat eine Glühwendel, die durch Stromzufuhr innerhalb von 3-5 Sekunden auf Betriebstemperatur kommt. Eine Regelwendel sorgt dafür, dass mit steigender Hitze der Glühkerze der Widerstand steigt und somit der Stromfluss reduziert wird, so dass ein Verbrennen der Glühkerze verhindert wird. Eine Regeleinheit hält anschließend die Betriebstemperatur aufrecht. Sollte kein Motorstart erfolgen, wird die Stromzufuhr zu Glühkerze nach einer gewissen Zeit unterbrochen. Beim Vorglühen, dass früher schon mal mehr als eine Minute bis hin zu mehreren Minuten gedauert hat, werden bei Metall-Glühkerzen Temperaturen von 1.000 Grad und bei Keramik-Glühkerzen sogar bis zu 1.300 Grad erreicht. Um diese hohen Temperaturen zu erreichen, werden Stromstärken von 20 bis 40 Ampere benötigt, die die Starterbatterie zusätzlich belasten.
Durch das Verwenden einer Glühkerze wird verhindert, dass der Motor im kalten Zustand unrund läuft und gleichzeitig durch die schlechte Verbrennung einen hohen Schadstoffausstoß hat. Frühere Diesel-Fahrzeuge waren dafür bekannt, bei kaltem Motor sehr laut zu sein und durch eine große Abgaswolke aufzufallen. Moderne Fahrzeuge mit weiterentwickelten Glühkerzen verhindern dieses. Dadurch wird einerseits die Umwelt geschont und Diesel gespart, andererseits hält der Motor länger, da diese nicht durch einen unrunden Lauf belastet wird.
Bei modernen Direkteinspritzern ist das Vorglühen höchstens bei winterlichen Außentemperaturen nötig, da bei diesen ein kompakter Brennraum verwendet wird, in dem unter normalen Temperaturen die Selbstzündung bereits erfolgt. Die Glühkerze wird bei modernen Direkteinspritzern durch die Steuerelektronisch gelegentlich zugeschaltet, um während dieser Phase die Verbrennung zu optimieren und so weniger Geräusche und Emissionen zu erzeugen.