Die Magnetzündung ist bei Verbrennungsmotoren eine Methode der Zündung, die für den Zündvorgang keinen zusätzlichen elektrischen Energiespeicher wie einen Akkumulator oder eine Batterie benötigt. Stattdessen wird die elektrische Energie für den Zündfunken aus einem vom Verbrennungsmotor angetriebenen elektrischen Generator gewonnen. Sie ist eine der ältesten Zündmethoden für Verbrennungsmotoren, da in der Anfangszeit der Verbrennungsmotoren Ende des 19. Jahrhunderts noch keine leistungsfähigen elektrischen Energiespeicher in Form von Batterien zur Verfügung standen. Sie wurde bis in die 1960er Jahre zunehmend und bis auf spezielle Anwendungsbereiche durch die heute üblichen, kostengünstigeren und in verschiedenen Varianten existierenden Batteriezündungen abgelöst.

Funktion und Geschichte

Der elektrische Generator einer Magnetzündung ist üblicherweise permanent magnetisch erregt, also durch einen Dauermagneten. In historischen Bauformen ist der Stator ein fest montierter Hufeisenmagnet mit Polschuhen an den beiden Schenkeln. Zwischen ihnen rotiert ein vom Verbrennungsmotor angetriebener Anker. Auf diesem rotierenden Doppel-T-Anker, einer bei elektrischen Maschinen frühen Bauform, sitzt eine Spule. Sie ist bis zum Zündzeitpunkt kurzgeschlossen. Durch die Selbstinduktion wird in der kurzgeschlossenen Spule ein elektrischer Strom induziert. Während der Dauer des Kurzschlusses wird die Zündenergie in Form des Magnetfeldes in der Spule gespeichert.

Ein Unterbrechermechanismus, der von einem Nocken auf der Welle des Generators betätigt wird, unterbricht den Stromkreis zum Zündzeitpunkt. Da die Spule eine Induktivität ist, die die Eigenschaft hat, den Strom nach Unterbrechung des Stromkreises weiter fließen zu lassen, entsteht an den geöffneten Kontakten des Unterbrechermechanismus kurzzeitig eine hohe Spannung, die sich in einem Funken entlädt. Die höchste Effizienz wird dann erreicht, wenn der Kontakt bei der Winkelstellung des größten magnetischen Flusses schließt und der Zündzeitpunkt (Öffnen des Kontaktes) bei derjenigen Winkelstellung liegt, wo kein externes Magnetfeld auf die Spule wirkt (sog. efficiency gap). Der Unterbrecherkontakt ist im Magnetzünder an der rotierenden Achse untergebracht und wird durch eine rotierende Nocke betätigt. Die erzeugte elektrische Energie wird über das einzige Kabel an unseren Motorrädern an die Zündkerze direkt im Zylinder abgegeben. Es entsteht ein Zündfunke an der Zündkerze. Der Zündzeitpunkt wird durch die Winkelposition des Unterbrechers bestimmt, die Spannung für die Zündkerze wird bei den ersten Modellen über Schleifringe abgenommen. Um die störanfälligen Schleifringe zu vermeiden, ist bei späteren und heutigen Bauformen die Spule stationär und die Dauermagnete drehen sich um die Spule (unsere Magnetzünder arbeiten noch mit Schleiferkontakten -> alte Bauform).

Da bei dieser Bauform die erzeugte Spannung des Zündimpulses nicht besonders hoch ist, wird diese Form auch als Niederspannungs-Magnetzündung oder wegen der schnell und weit öffnenden Kontakte als Abrisszündung oder auch Abreißzündung bezeichnet. Sie wurde im Jahr 1882/1883 von Siegfried Marcus patentiert, es folgten 1887 konstruktive Verbesserungen von Robert Bosch, dem Firmengründer der Robert Bosch GmbH. Sie wird heute nicht mehr verwendet.

Diese Erfindung prägt bis heute das Firmenlogo der Firma Bosch, welches nichts anderes als der T-Anker einer Magnetzündanlage darstellt.

Die Zündfunkenleistung wird verbessert, indem parallel zum Unterbrecherkontakt ein Kondensator geschaltet wird (Löschkondensator). Dieser vermindert zum einen Funkenbildung und somit den Kontaktabbrand am Unterbrecher (er übernimmt zum Zeitpunkt des Öffnens kurzzeitig den Stromfluss und hält die Spannung über dem Kontakt niedrig) und bildet bei passender Dimensionierung gemeinsam mit der Spule einen sogenannten Resonanztransformator, wodurch es zu einer zusätzlichen Spannungserhöhung für die Zündung kommt. (Bei unseren Maschinen noch nicht im Einsatz.)

Eine wesentliche Verbesserung ist die Hochspannungs-Magnetzündung. Sie wurde 1902 bei Bosch nach Vorarbeiten von Arnold Zähringer von Gottlob Honold entwickelt. Dabei wird auf die Ankerspule eine zusätzliche zweite Wicklung mit einer deutlich höheren Windungsanzahl als diejenige der ersten Wicklung angebracht. Die Hochspannungswicklung wird vom selben magnetischen Feld durchflossen wie die erste Wicklung und ist mit der Zündkerze verbunden. Die erste Wicklung besteht auch bei dieser Bauform nur aus wenigen Windungen und ist bis zum Zündzeitpunkt kurzgeschlossen. Beim Zünden durch den Unterbrecher (Aufhebung des Kurzschlusses) kommt es auch hier durch die Selbstinduktion zu einem Spannungsimpuls in beiden Spulen, der wegen der höheren Windungszahl der Hochspannungswicklung Spannungen bis zu 25 kV erreichen kann. Die Zündkerzen werden – bei Mehrkolbenmaschinen über einen Zündverteiler – mit der Hochspannung versorgt.

Magnetzündungen haben in der Regel eine Verstelleinrichtung für das Vorverlegen des Zündzeitpunktes mit steigender Drehzahl. Diese Winkelverstellung wird zu damaligen Zeit oft per Handhebel und Seilzug zur manuellen Anpassung des Zündzeitpunktes oder zur Erleichterung der Startprozedur realisiert. Das letzte Motorrad aus deutscher Produktion mit dieser aufwendig zu bedienenden Verstellung war die Sportmaschine BMW R 68 bis Baujahr 1955. Bei unseren Maschinen ist die Zündverstellung als klassischer Hebel am linken Lenkerteil befestigt.

Angetrieben wird der Magnetzünder an unseren Maschinen über eine extra kleine Kette, welche im Verhältnis 2:1 die Kurbelwelle Umdrehungen verfolgt und somit genau im richtigen Takt einen Zündfunken erzeugt.

Bis auf gelegentliches Ölen der Welle und fetten der beweglichen Teile und ein paar Verschleißteile (Unterbrecherkontakt und Schleiferkontakte) ist der Magnetzünder eigentliche sehr wartungsarm und robust.

Über die lange Lebensdauer der Motorräder müssen die Permanentmagneten gelegentlich neu magnetisiert werden. Danach hält das Permanent-Magnetfeld wieder viele Jahr. Dies ist am meisten den damalig verwendeten Materialien geschuldet, welche über die Jahrzehnte ihre magnetischen Eigenschaften schleichend verlieren...