Ontstekingssystemen uitgelegd: De vonk die elke motor aandraait

Gegeven de grote verscheidenheid aan automobiele toepassingen, speelt het ontstekingssysteem een cruciale rol door een vonk te genereren. Het verhit een elektrode tot een hoge temperatuur zodat het brandstof-luchtmengsel kan worden ontsteekt in alle vonkontstekings-verbrenningsmotoren. Andere toepassingen, zowel stationair als mobiel, zijn eveneens voorzien van dit systeem, waaronder gas- en oliegestookte ketels, rakietmotoren, enz. Daarom bestaan er diverse typen ontstekingssystemen.

De vonkontstekings-benzinemotor (benzine) is echter het meest afhankelijk van dit systeem, zowel in auto's als in motorfietsen. In dit artikel bekijken we de definitie, functie, toepassingen, componenten, diagram, typen en werking van het ontstekingssysteem in verbrenningsmotoren. We bespreken ook de voor- en nadelen van de verschillende typen.

Definitie van ontstekingssysteem

Een ontstekingssysteem is een systeem dat in sommige typen verbrenningsmotoren, vaak benzine-motoren, wordt gebruikt om het brandstof-luchtmengsel te ontbranden. Deze ontbranding vindt bewust plaats om de explosie in de verbrandingskamer te realiseren. Met andere woorden: de vonk die ontstaat in het ontstekingssysteem (bougie) zorgt ervoor dat het brandstof-luchtmengsel verbrandt.

Zoals eerder gezegd, komt het ontstekingssysteem voor in vonkontstekings-verbrenningsmotoren, maar wordt ook in enkele andere mechanische toepassingen toegepast. Het is echter vooral bekend van de benzine-motor. Het proces verschilt bij compressie-ontstekings-dieselmotoren, waar het mengsel wordt ontsteekt door de compressiewarmte, waardoor de bougie overbodig is. Dit is een apart onderwerp dat je elders kunt raadplegen.

Functie van het ontstekingssysteem

Hieronder staan de functies van een ontstekingssysteem in vonkontstekings-verbrenningsmotoren:

• De primaire functie is het creëren van een elektrische vonk in de verbrandingskamer op het juiste moment, zodat het benzine-luchtmengsel kan ontbranden.
• Het produceert 30.000 volt over de bougie.
• De hoge vonkspanning wordt in de juiste volgorde aan elke bougie toegevoerd.
• De vonktijd verschilt bij belasting, toer en andere omstandigheden.
• De vonk wordt getimt zodat deze optreedt net voordat de zuiger de bovenste doodpunt bereikt.

Toepassingen van ontstekingssystemen

Hieronder volgen de toepassingen van de diverse typen ontstekingssystemen in automobiele motoren:

• Het systeem wordt gebruikt in tweewielervoertuigen (vonkontstekingsmotoren).
• Net zoals de batterij in het batterij-ontstekingssysteem stroom levert, genereert de magneto elektriciteit.
• Tenslotte wordt het ontstekingssysteem breed toegepast in tractoren, boegmotoren, wasmachines, maritieme motoren, aggregaten en aardgasmotoren.

Typen ontstekingssystemen

Er zijn drie basistypen ontstekingssystemen die in vonkontstekings-verbrenningsmotoren worden gebruikt:

Magneto-ontstekingssysteem

In het magneto-type ontstekingssysteem fungeert de magneto als hoofdbron voor het creëren van hoge spanning. Deze spanning wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken, die vervolgens het voertuig aandrijft. Het systeem combineert een verdeler en een generator in één eenheid, wat het verschilt van een conventionele verdeler die zonder externe spanning vonkenergie produceert.

Elektronisch ontstekingssysteem

Het elektronische ontstekingssysteem wordt volledig elektronisch bestuurd en krijgt zijn voeding van de batterij, in tegenstelling tot het magneto-systeem. Het heeft een negatieve en een positieve aansluiting; de negatieve is geaard, de positieve loopt via de contactsluiting. Wanneer de contactsluiting aanstaat, loopt stroom naar de elektronische ontstekingsmodule via de bedrading. De stroom gaat vervolgens naar de ontstekingsspoel, die twee wikkelingen heeft: een primaire en een secundaire. De primaire wikkeling is dikker dan de secundaire. Een kern tussen de wikkelingen genereert een magnetisch veld.

Batterij-ontstekingssysteem

Het batterij-ontstekingssysteem wordt veel in automobielen gebruikt om met behulp van een bougie een vonk te produceren, gevoed door een batterij. Het komt veel voor in vierwielers, maar tegenwoordig ook in tweewielers die stroom halen uit een 6- of 12-volt batterij in de ontstekingsspoel.

Componenten van ontstekingssystemen

Hieronder staan de componenten van de verschillende typen ontstekingssystemen en hun functies:

Magneto-ontstekingssysteem

De componenten zijn: magneto, verdeler, condensator, kam, contactonderbreker en contactsluiting.

Batterij-ontstekingssysteem

De componenten omvatten: batterij, contactsluiting, ontstekingsspoel, lastweerstand, contactonderbreker, verdeler, condensator en bougie.

Elektronisch ontstekingssysteem

De componenten zijn: batterij, verdeler, condensator, ontstekingscontrolmodule, ankerring, ontstekingsspoel en bougie.

Diagram van de verschillende ontstekingssystemen:

[Diagram zou hier geplaatst worden]

Werkingsprincipe

De werking van een ontstekingssysteem is minder complex en goed te begrijpen. Op basis van de bovenstaande uitleg ben je nu bekend met de functionele onderdelen en de werking. De meeste typen werken met een batterij, maar sommige kunnen zelf stroom genereren. In de onderstaande video leer je meer over de werking van de diverse typen.

Video over de werking van ontstekingssystemen:

[Video zou hier ingebed worden]

Voor- en nadelen van ontstekingssystemen

Voordelen:

• Magneto-systemen vereisen weinig onderhoud, zijn goedkoper, nemen weinig ruimte in en hebben geen batterij nodig. Ze hebben een hoge werkningsrendement door de intense vonk en zijn minder foutgevoelig omdat geen batterij gebruikt wordt.
• Elektronische systemen hebben minder onderdelen en vereisen weinig onderhoud. Hun rendement is goed en ze produceren minder emissies. Daarnaast verhogen ze de brandstofefficiëntie.
• Batterij-systemen leveren een goede vonkintensiteit, zelfs bij lage motortoer of bij koudstart. Ze vereisen evenmin veel onderhoud als de andere typen.

Nadelen:

• Magneto-systemen geven een slechte vonkkwaliteit bij koudstart of lage toer. Misfires kunnen optreden door lekkages en de systeemprijs is hoger.
• Elektronische systemen zijn aanzienlijk duurder en nemen meer ruimte in doordat een batterij nodig is.
• Batterij-systemen vereisen periodiek onderhoud aan de batterij, nemen meer ruimte in en het rendement daalt bij afnemende vonkintensiteit.

Concluderend: het ontstekingssysteem is onmisbaar in automobiele toepassingen om de bougie te helpen het brandstof-luchtmengsel te ontbranden. In dit artikel hebben we de definitie, functie, componenten en de diverse typen behandeld, evenals de werking en de voor- en nadelen per type.

Ik hoop dat je waarde hebt gevonden in dit artikel. Laat gerust een reactie achter met je favoriete deel en bekijk ook andere interessante artikelen op StudentLesson. Dank je wel!