Praktijk en techniek

De bougies dus…

By  | 

Zonder vonken zou er geen voertuig met benzinemotor van zijn plek komen. Daarom zijn er bougies bedacht. Hoe ze werken, aan welke eisen ze moeten voldoen en hoe ze gemaakt worden… Dat lees je hieronder

Benzine motoren zijn – in tegenstelling tot diesel motoren – afhankelijk van ‘vonken van buitenaf’. Die vonken moeten van de bougies komen. Anders komt het benzine-lucht mengsel niet tot ontbranding. De bougievonk springt over tussen de massa- en de middenelektrode. De hoogspanning die de vonken maakt kan in de tienduizenden Volts lopen en wordt opgewekt in de bobines. Het belangrijkste in dat verhaal is dat de vonken er precies op tijd zijn. Als dat niet het geval is dan kan dat resulteren in het niet goed lopen van de motor of kan het zelfs motorschades tot gevolg hebben.

Bougies leveren in dat kader topprestaties. Als de motor hoog in de toeren draait kunnen ze ook in klassiekers elk tot 60 maal per seconde hun werk doen. Ze moeten dat werk bij hoge- en bij lage temperaturen doen. Hun elektrische isolatievermogen moet enorm zijn en bovendien moeten ze de verbrandingsruimtes met werkdrukken tot 100 Bar gasdicht afsluiten. En dat zijn dan nog maar een paar van de eisen waar bougies aan moet voldoen.

Daarbij zijn er ook nog heel veel verschillende soorten bougies. Wel meer dan duizend! De lengte- en diameterverschillen in de schacht met schroefdraad zijn gemakkelijk te herkennen. Ook de plek en het aantal van de massa elektrodes en de lengte van de keramische isolator zijn in een oogopslag te zien.

Wat voor ons onzichtbaar blijft dat zijn dingen als de wanddiktes van de isolatoren, de metallieke samenstelling van centrale elektrodes en nog een heleboel andere dingen die samen de inzetmogelijkheden van een bepaald type bougie bepalen. De ‘warmtewaarde’, of ‘warmtegraad’ is in die context van levensbelang.

De kreet ‘warmtewaarde’ hebben we allemaal wel eens gehoord. Maar wat dat nu precies inhoudt? Die warmtewaarde staat goed leesbaar op de bougie vermeld. Dat is om te voorkomen dat een hoogtoerige twaalfcilinder met 150+pk gedachteloos dezelfde bougies ingedraaid krijgt als een Lada 1200.

Die warmtegraad duidt aan hoe snel de betreffende bougie zijn optimale arbeidsomstandigheden bereikt. Die werktemperatuur van bougies ligt tussen de 600-700 graden Celsius. Bougies met een te hoge warmtewaarde worden al snel heter dan 850 graden Celcius. Daardoor slijten de elektrodes snel, maar nog veel erger is dat de hitte van de elektrodes voor de ongecontroleerde ontsteking van het mengsel gaat zorgen.

Te ‘koude’ bougies bereiken de elektrodes hun werktemperatuur niet. Bij de dan optredende maximaal 400 graden Celcius vervuilen de elektrodes  snel met onverbrande resten en zorgen de vuile bougies voor een slechte motorloop of het stoppen van de motor.

Na het uitdraaien van de bougies kunnen de bougies ‘gelezen’ worden. De uiterlijke verschijningsvorm van de elektrodes vertelt veel over wat er zich binnen in de cilinders afspeelt. Een leeshulp in deze materie staat onder www.beru.com/deutsch/produkte/zuendkerzen/diagnosehilfe.php

De goede bougies op de goede plek moeten ongeveer 60.000 kilometer hun werk doen. Maar het is raadzaam om ze aanzienlijk eerder te vervangen. Voor de kosten hoef je het niet te laten. Bovendien verhogen oude bougies het verbruik en kunnen ze de reden van het overlijden van je katalysator zijn. En katalysatoren, dat zijn pas echt dure dingen!

AMK heeft de kans gehad om in de keuken van bougiefabrikant Beru te kijken. In de Franse productie-unit bij Lyon worden er jaarlijks ‘tig’ miljoen bougies gemaakt. En die bougies kunnen nu best in uw klassieker zitten.

In het instructieboekje of werkplaatshandboek staat welke bougies er in uw motor moeten. Let daar goed op!

De ‘Wonderbougies’
Splitfire, Halo, Pulsstar Power Plugs… Allemaal beloven ze meer vermogen en minder verbruik door een veel betere en hetere vonk. In praktijk hebben alleen de (niet meer in NL verkrijgbare) Pulstar bougies met hun ingebouwde condensator meetbare voordelen opgeleverd. Drie zij- elektrodes of een ringelectrode als massa electrode? De vonk slaat toch echt maar op één punt over. Ze kunnen geen  kwaad die superbougies. En als het mee zit, krijgt u er een mooie stickerset bij… En die platina iridium exemplaren? Die zijn eigenlijk alleen ontwikkeld om de bougies gelijk op te kunnen laten lopen met de steeds langere service intervallen. Ze vonken niet per definitie beter, ze gaan gewoon langer mee…

De productie stap voor stap

Bougies bestaan hoofdzakelijk uit metaal en keramisch materiaal. De isolator wordt samengeperst uit aluminium-oxide korrels. De persvorm wordt vervolgens in model geslepen In deze samengeperste vorm zijn de isolatoren heel gevoelig voor breuk. Daarom wordt de handling van deze halfproducten middels robots gedaan. De gestapelde isolatoren gaan vervolgens de sinteroven in om daar 30 uur te blijven. Bij een temperatuur van meer dan 1.600 graden krimpen de isolatoren ongeveer twintig % en krijgen ze hun definitieve vorm en hardheid. Na het afkoelen worden ze op hun functioneren getest middels een spanningsproef waarbij het testvoltage 20-30 kiloVolt is. Na het doorstaan van deze proef worden de isolatoren van hun teksten voorzien en krijgen ze voor wat hun zichtdeel betreft een glazen beschermlaagje. De elektrode in de bougie bestaat uit twee delen: de ontstekingsstift waarop de bougiedop komt en de middenelektrode. Die centrale elektrodes worden net als de massa elektrodes koud geperst uit staal. Om van hun scherpe kantjes ontdaan te worden gaan de onderdelen in een draaitrommel met keramiekdeeltjes Om hun levensduur en hun geleidend vermogen te verbeteren krijgen de massa- en middenelektrodes steeds vaker een hart van koper toebedeeld. Die elektrodes krijgen dan een slijtvast jasje van een nikkellegering. Bij de bruiloft tussen de onderdelen dient een geleidende glasmassa als lasmiddel dat tevens de gasdichte afdichting tussen de delen verzorgt. Deze fase gebeurt aan de lopende band in een doorloopoven. De metalen rompdelen van de bougies worden ook koud geperst en hebben stafmateriaal als oorsprong. In zes vol automatische arbeidsgangen verandert een stuk stafmateriaal in een stalen bougielichaam. Dat halffabrikaat wordt vervolgens op maat gedraaid en wordt in een moeite mee van zijn inwendige krimprand voorzien. Nadat de massa elektrode er is aangelast wordt de schroefdraad koud opgerold en wordt de massa elektrode gebogen. Beru heeft momenteel bougies met tot 4 massa elektrodes in productie. Alles natuurlijk ten gunste van de optimale verbranding! Het is duidelijk dat klassiekerbougies doorgaans minder exotisch zijn. Nadat de belettering in het metaal is aangebracht krijgt het in een nikkelbad een galvanische behandeling. De nikkellaag geeft bescherming tegen slijtage en beschermt het oppervlak. Op de montageband worden de delen uiteindelijk – met nog een binnendichting- in elkaar geperst. De krimprand wordt daarbij kort maar hevig verhit en gestuikt  De bij het weer afkoelen optredende krimp zorgt voor een absoluut vaste verbinding tussen de isolator en het metalen bougie-rompdeel. Nadat de dichtring op zijn plek is geperst wordt de elektrode afstand automatisch gesteld. Daarna volgt er nog een zichtcontrole. Vervolgens gaan de bougies in hun doosjes op wereldreis.

 

 

 

 

 

 

 

Dolf Peeters, automotive journalist, tekstschrijver, vertaler, lid van de Heeren van Arnhem

    Leave a Reply

    Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *