De vonk springt over.
Bougie is het Franse woord voor kaars. De taak van de bougie in een motorblok is het geven van een vonkje om het mengsel van brandstof en lucht te ontsteken. Deze schijnbaar simpele taak kan toch problemen opleveren waardoor de motor slecht gaat lopen. Deze keer zal daarom eens worden ingegaan op de techniek van de bougie en problemen die kunnen optreden en een aantal verschillende typen bougies.
De ontstekingskaars was, in de tijd dat benzine nog lood bevatte en de mengselbereiding door carburateurs werd verzorgd, een bron van kommer en kwel.
Vervuiling door onverbrande deeltjes als gevolg van een slecht mengsel kon zich ophopen tussen de beide elektroden waardoor de vonk minder krachtig was en uiteindelijk niet meer plaatsvond. De koolafzetting sloot de elektroden kort en het stroompje lekte weg. Brommerrijders moesten na het uitdraaien van de bougie de ‘parel’ met de nagel of een scherp voorwerp verwijderen. Daarna kon weer verder worden gereden.
Opbouw
Een bougie bestaat uit twee elektroden (zie figuur). De massa-elektrode is vast gelast aan het huis en maakt zo via de schroefdraad contact met de cilinderkop. De midden-elektrode is verbonden met de ontsteking. Hij wordt geïsoleerd door een keramisch materiaal en geeft bij een voldoende hoog spanningsverschil een vonk af over een spleet van 0,4 – 1,5 mm.
De glazuurlaag op de buitenkant zorgt dat vocht van buiten de poreuze isolator niet kan bereiken en voorkomt zo lekstroompjes. De kant van de elektrode die in de verbrandingsruimte steekt wordt erg heet en is daarom van een speciale laag voorzien om de warmte snel af te voeren en tevens voldoende slijtvast te zijn om de vele vonkjes te kunnen geven.
De kern is soms van koper om warmte en elektrische stroom goed te geleiden. Halverwege de bougie is soms ook een weerstand aangebracht die storing aan radio en televisie toestellen in de omgeving verminderd. De weerstand is zo gekozen dat hij de ontsteking nauwelijks belemmert maar de overlast voor omwonenden beperkt en daar zijn wij de heren bougieconstructeurs zeer erkentelijk voor.
Warme of koude bougie
Het zal niet zoveel verbeeldingskracht vereisen je te realiseren dat de werkomstandigheden van een bougie sterk kunnen wisselen. Een supersportmotor die op vol vermogen rijdt heeft een ander motorklimaat dan een boodschappen autootje dat voor korte stukjes wordt gebruikt. De eerste zal een ‘koude’ bougie gebruiken met een korte isolatorneus die de warmte snel afvoert aan het huis. Bij een bougie die echter te koud is zal er koolafzetting op de isolator plaatsvinden. Dit is een geleidend laagje dat de vonk over een kortere afstand laat over springen naar de massa met een slechtere verbranding tot gevolg.
Een te rijk mengsel (met de choke aan) of een te lage belasting is vaak de oorzaak. Vooral in de winter zal veel choken op korte woon/werk ritjes bij een lage motortemperatuur koolafzetting in de hand werken. De motor zal daardoor steeds slechter gaan starten.
De ‘warme’ bougie heeft een langere neus en zal z’n warmte minder gemakkelijk kwijt kunnen waardoor ze makkelijker schoon brandt. Een bougie die echter te warm wordt kan door de hoge temperatuur het mengsel voortijdig ontsteken. Nog voor de eigenlijke vonk komt wordt het mengsel door de gloeiende bougie ontstoken waardoor de motor gaat ‘pingelen’.
De zuiger is nog niet op z’n hoogste dode punt als de verbranding al heeft plaats gevonden. Dit is te herkennen aan harde ontploffingen die een metaalachtig geluid maken. Pingelen veroorzaakt een verhoogde slijtage aan zuigerpennen, drijfstangen en lagers en kan in een extreem geval een gat in de zuiger branden!
Verschillende modellen Bougies
Fabrikanten kiezen er steeds meer voor 4 kleppen per cilinder toe te passen. De ruimte die overblijft voor de centraal geplaatste bougie is dan klein. De diameter is in de loop van de jaren dan ook afgenomen van 14 mm via 12 mm naar de steeds vaker toegepaste 10 mm. Ook op het gebied van de elektroden opstelling zijn verschillende mogelijkheden. Er zijn allerlei variaties op de traditionele versie met een enkele massa-elektrode. Dubbele, drie- of zelfs viervoudige massa-elektrode (zie figuur), een U- of V- groef of zelfs een puntje op de zuiger die de stroom afvoert. Een glijvonkbougie is een exemplaar waarbij de isolatorneus op een plek dichterbij de massa-elektrode staat dan het uiteinde van de midden-elektrode. Als de bougie vervuilt raakt zal de vonk toch overspringen via de isolatorneus. Beter een zwakke vonk dan geen vonk!
Onderhoud
De kleur van een gebruikte bougie moet licht bruin zijn. Een donkere kleur kan duiden op een hoog olieverbruik, een te rijk mengsel, een te koude bougie of het langdurig rijden met de choke. De bougie kan hierbij niet goed op temperatuur komen om schoon te branden. Een lichte kleur kan duiden op een te arm mengsel of een te warme bougie.
Bij het controleren van de bougie moet er rekening mee worden gehouden dat tijdens de laatste kilometers stadsverkeer de motor weinig is belast. Er is dus sinds de autoweg al vervuiling opgetreden en dat geeft een licht vertekend beeld. De meeste fabrikanten stellen vervanging voor na 10 à 12 duizend kilometer. De elektrode afstand kan wat toenemen door het afslijten van het materiaal. Dit is te controleren met daarvoor bedoelde plaatjes(voelermaatjes).
Een enkele massa-elektrode kan (voorzichtig) worden terug getikt. Let er op dat je niet te ver tikt, weer terugbuigen kan lijden tot metaalmoeheid. De elektrode kan afbreken tijdens gebruik en dat heeft dan weer grote motorschade tot gevolg.
Montage
Bij het monteren van een nieuwe bougie is de pakkingring niet ingedrukt. Draai de bougie met de hand in, zonodig met een pijpsleutel, zover mogelijk tot de pakkingring de cilinderkop raakt. Draai vervolgens met een sleutel nog een halve slag bij. Bij een gebruikte bougie is de pakkingring al ingedrukt en mag deze natuurlijk geen halve slag worden gedraaid. De bougie kan dan het beste met een momentsleutel worden aangehaald met het moment dat door de fabrikant is voorgeschreven. Let erop dat een 10 mm bougie maar mag worden vastgedraaid met 12 Nm, ongeveer de waarde van een gewoon M6 boutje! Als de bougie te vast wordt gedraaid kan de draad in de cilinderkop breken en dat is een dure grap.
Conclusie
Het monteren van de juiste bougies is sterk aan te raden. De door de fabrikant opgegeven bougie past optimaal bij je motorblok. Het opvolgen en aanhouden van de juiste warmtewaarde, aanhaal moment, materiaal en massa-elektroden configuratie laat de motor gemakkelijk starten, minimaliseert het brandstofverbruik en zorgt voor optimale prestaties.
Bovendien kan een onjuiste bougie motorschade tot gevolg hebben.
Met dank aan Hans Sandman
Bewerkt door B0148,