Onderstaande tekst is niet 100% betrouwbaar

ircHMifl ?$. uitziek

Bougies voor benzinemotoren (slot)* Tot zover wat we zouden kunnen noemen de mechanische eisen, waaraan een bougie moet voldoen. Nu moet het isolatielichaam, behalve gasdicht, buitengewoon stevig inde huls bevestigd worden, daar er voortdurend krachten op werken, die dit gedeelte naar binnen en naar buiten trachten te drukken. Nemen wij eens aan, dat het oppervlak van het isolatorgedeelte, dat naar de cylinder toegekeerd is, 1 cm2 groot is en stellen wijde maximumonderdruk tijdens de zuigslag inde cylinder op 0.9 atm., dan werkt op de isolator eendruk van 0.9 kg., die haar inde cylinder tracht te persen. Omgekeerd heeft er inde cylinder bij vol gas een verbranding plaats, waarbij de druk tot 30 atm. stijgt, dan is de naar buiten gerichte kracht op öe bougie reeds 30 kg. Ook wat de temperatuur betreft, staat de bougie en in het bizonder de isolator, aan zeer uiteenlopende waarden bloot. Zo is b.v. de temperatuur inde motorcylinder aan het einde Van de zuigslag 60 1 C. a 80 " C. en aan het einde van de compressieslag, bij eendruk van 8 atm., ongeveer 350 “ C. Aan het begin van de verbranding stijgt de temperatuur van het gas tot ongeveer 2000 ° C. en tijdens de verbranding zakt deze af tot nagenoeg 1000 ° C., terwijl bij het begin van de uitlaatslag de gassen nog een temperatuur bezitten van rond 700 ° C. Het isolatielichaam moet ondanks deze grote temperatuursschommelingen intact blijven en als men nu weet, dat er tussen de electroden vaneen bougie bij een normale automobielmotor, die per minuut 3600 omwentelingen maakt, reeds 1800 vonken per minuut of 30 per seconde overspringen, dan krijgt men toch wel enig idee van wat er van dit simpele ding gevergd wordt. Ook mag zo’n isolator niet barsten, als er eens een paar druppels water op terecht komen, of zoals bij motorrijwielen, een bui regen. Maar geen zorg, de tegenwoordige bougie kan daar best tegen en veroorzaakt practisch in dit opzicht niet de minste moeite. De warmtegraad Uit de voorgaande cijfers betreffende de temperatuur, waaraan een bougie wordt blootgesteld, Is het duidelijk, dat de middenelectrode en de cylinderzijde van de isolator een bepaalde gemiddelde temperatuur zullen aannemen. Uiteraard is de temperatuur inde omgeving van het uiteinde der isolator, inde z.g. gaskamer, het grootst. De warmte, die de isolator en de middenelectrode ontvangen, moet op één of andere wijze worden afgevoerd, daar anders dit gedeelte in zeer korte tijd zou verbranden. De enige weg, waarlangs de isolator de ontvangen warmte kan „doorgeven”, is echter via de onderste pakkingring en het daarboven gelegen cylindrische gedeelte boven inde stalen huls, terwijl een ander deel der Warmte naar boven door de isolator aan de, er langs strijkende, lucht wordt afgevoerd, De warmte, die de bougiehuls van de isolator overneemt, moet haar weg vinden naar de cylinderkop en vandaar naar het koelwater of, indien de cylinder voorzien is van koelribben, aan de buitenlucht. De juiste bougietemperatuur Om hierin enig inzicht te verkrijgen, moeten wij ons even realiseren *) Zie ons blad van 19 Juni voor het eerste artikel.

onder welke omstandigheden een bougie moet functionneren. De electrische vonk springt over in een gecomprimeerd gasmengsel, dat echter verre van „schoon” is. Kleine kooldeeltjes, als restanten van vorige verbrandingen, evenals olie, vaak in half verbrande toestand, slaan neer op de bougie-electrode en de isolator. Nu zou men zo zeggen, dat die ongerechtigheden er wel afbranden, omdat de temperatuur van de verbrandingen daarvoor hoog genoeg is. Dit is ook inderdaad het geval, als de gemiddelde temperatuur van de isolator toereikend is. En dit is des poedels kern. De bougie moet zo warm worden, dat olie en kool er af branden, en toch zo koel blijven, dat de isolater en de middenelectrode niet die temperatuur bereiken, waarop het gasmengsel zou ontsteken, vóórdat de vonk overspringt. Blijft een bougie te koud, dan wordt de isolator, evenals de binnenwand van de huls, met een laagje kool overtrokken. Deze kool is geleidend en daar de electrische stroom, die van de centrale-electrode op de massa-electrode moet overspringen, een zeer hoge spanning heeft, is er dan grote kans, dat deze hoog gespannen stroom niet tussen de electroden overgaat inde vorm vaneen vonk, doch direct van de centraleelectrode haar weg zoekt door de geleidende koollaag naar de massa. Dit als het ene uiterste; het andere uiterste is, dat de bougie veel te heet wordt. Men herkent dit aan de metaalpareltjes, die zich door de zeer hoge temperatuur op de electroden afscheiden. Niet alleen zal zo’n bougie veel te gauw afgedankt moeten worden, omdat de electroden te ver afgebrand zijn, maar op een dergelijke bougie zal de motor vóórontstekingen kunnen maken, d.w.z. dat het gasmengsel ontsteekt op de hoge temperatuur van de electroden en de isolator, in plaats van op de electrische vonk en dus te vroeg. Als de bougie goed functionneert en aan de gestelde eisen voldoet, heeft de isolator een donkerbruin aanzien en is ze verder droog, evenals de ruimte daaromheen, dus de gaskamer. Hoe kan men deze Ideale toestand nu bereiken inde meest uiteenlopende motortypen? Wel, dat moet gevonden worden inde vorm en de bevestiging van de isolator, alsmede in de dikte van de electroden. In figuur 5 zien wij inde bougie een isolator, die naar binnen spits toeloopt en vrij laag is, d.w.z. door een grote gasruimte omgeven is. Bij elke verbranding zal de „steekvlam” dus ruimschoots om de isolator heen kunnen slaan, waarbij dit deel zeer warm wordt. De stippellijn met pijl geeft de richting aan, waarin de warmte-toevoer hoofdzakelijk moet plaats heben. Nu is het te begrijpen, dat deze bougie een vrij hoge gemiddelde temperatuur zal aannemen. Hij is dus bizonder geschikt ineen motor, die nogal krachtig gekoeld wordt, b.v. een bootmotor. Terwijl de motor koel, of zelfs koud blijft, behoudt de bougie-isolator juist die temperatuur, die nodig is om zich zelf schoon te houden. Wij zouden dit ook zo kunnen zeggen: ineen koude motor behoort een warm type bougie. Bekijken wij nu eens aandachtig figuur 6, dan valt het op, dat het gedeelte isolator, dat inde gaskamer uitkomt, korter is dan bij het type in figuur 5. In dit geval zal de isolator door zijn meer gedrongen vorm ook min-

der warmte opnemen van de verbrande gassen en dit type bougie blijft dus „koeler”. Hij zou geschikt zijn voor een motor ineen personenwagen, die wel is waar de normale bedrijfstemperatuur aanneemt, die voor een automobielmotor gewenst is (koelwatertemperatuur ongeveer 80° C.), maar waaraan toch geen zeer hoge eisen worden gesteld, omdat met de wagen steeds met matige snelheden wordt gereden. Tenslotte geven wij in figuur 7 een voorbeeld vaneen uitgesproken „koude” bougie: de isolator heeft een groot aanrakingsvlak met de stalen huls en is zeer kort, evenals de electroden zelf. Omdat het „verwarmend oppervlak” van deze bougie gering is en het afkoelend oppervlak groot, kan deze bougie gebruikt worden ineen motor met hoog toerental en hoge compressiedruk. We denken b.v. aan een snelle sportwagen, of een vrachtwagen, die veel op lange trajecten rijdt en zwaar belast is, zodat veelvuldig met „vol gas” gereden wordt. Om dergelijke bougies van elkaar te kunnen onderscheiden kan men elk type een cijfer of letter toekennen, die de warmtegraad aangeeft. Helaas zijn deze waarden tot nu toe

nog niet gestandardiseerd, zodat elke fabriek voor haar bougies een eigen indeling volgens cijfer- of lettersysteem heeft ingevoerd. Het is daarom niet wel mogelijk, in dit kort bestek een volledig overzicht te geven van de gangbare aanduidingen voor warmtegraden, doch wij zullen, om de gedachte te bepalen, een algemeen voorbeeld kiezen. Stel, dat het bougietype, bedoeld in figuur 5, een warme bougie is en het nummer 95 draagt (nummer houdt in geen enkel opzicht verband met de temperatuur). Wordt nu ineen bepaalde motor deze bougie te heet, hetgeen zich openbaart door pingelen van de motor als gevolg van zelfontstekingen, dan moet er dus in die motor een bougie gebruikt worden, die iets koeler blijft. We zouden dan een bougie moeten hebben met een hoger cijfer, b.v. 145 (type in fig. 6). Omgekeerd, zou de bougie van het type figuur 5 met een warmtegraad 95 nog te koud blijven, dus spoedig zwart en vuil worden, dan behoort in die motor een type met een lager cijfer, b.v. 45. Bij het nummersysteem, dat o.a. bij Bosch bougies wordt toegepast, geven de laagste cijfers de heetste en de hoogste cijfers de koudste bougies aan. Om bij dit systeem te blijven, zou de bougie van figuur 5 het nummer 95, die in figuur 6 175 en die van figuur 7 250 kunnen bedragen. In dit systeem is de heetste bougie 25, de koudste met 500 aangeduid, o.a. voor race-motoren. Zoals gezegd is de aanduiding van

de warmtegraad voor bougies niet genormaliseerd. Hoofdzaak is echter, dat men weet. waar men bij aanschaffing van bougies op moet letten. Men kan dus zelf beoordelen, of men een kouder, dan wel een warmer type moet hebben, indien een bestaand type bougie niet voldoet. Bij de tegenwoordige stand van de motortechniek is het niet voldoende eventueel maar een nieuw stel bougies te kopen, het is zeer belangrijk, dat men voor de betrokken motor het juiste type kiest. Doet men dit, dan zullen de ontstekingsstoringen tot een minimum beperkt blijven en zal men er een maximum genoegen van beleven. i De electrodenafstand Tenslotte willen wij nog even de aandacht vestigen op de electrodenafstand, dat is de afstand tussen de centrale (geïsoleerde) electrode en de massa-electrode. Bij het doorlezen van diverse instructieboekjes van automobielen en motorrijwielen valt het op, dat deze electrodenafstand niet constant is, doch varieert van 0,4— 0,6 mm. Naast de warmtegraad moet ook de electrodenafstand nauwkeurig overeenstemmen met de fabrieksopgaaf. Het verschil in deze afstanden wordt hoofdzakelijk bepaald door de capaciteit van de stroombron, die de electrische vonk moet leveren, n.l. of deze batterij, dan wel magneetontsteking is. In het algemeen is de electrodenaf-

stand bij magneetontsteking minder, b.v. naar grootte van de magneet 0,4—0,6 mm. en bij batterijontsteking 0,7—0,85 mm. Daar de punten van de electroden op de duur afbranden, moet men de afstand van tijd tot tijd controleren en zo nodig verkleinen, door de massa-electrode een weinig naar de centrale-electrode toe te buigen. Het beoordelen van de afstand mag niet „op het oog” geschieden; men bedient zich daartoe vaneen „voeler” of diktemaatje, waarop de dikte in 0,01 mm. of 0,001” staat aangegeven. N. Rectificatie Tractievoertuigen voor railtractie (XIII) In bovengenoemd artikel, verschenen in ons blad van Zaterdag 3 Juli 1937, staat een drukfout inde 2e kolom. De snelheid V van het wiel Z is niet r x di X n, maar n X da x n. n = het verhoudingsgetal tussen de diameter en de omtrek vaneen cirkel zijnde 3.14. Als gevolg hiervan wordt de formule : n x d, x n Pi = n x 2 X (ch + d2) Red.

Sluiten