In dit artikel zullen we het hebben over:- 1. Inleiding tot Ontstekingssystemen 2. Ontsteking System Types 3. Elektronische Ontsteking System.

Inleiding tot Ontstekingssystemen:

We weten dat bij interne verbrandingsmotoren (IC) de verbranding van lucht en brandstof in de motorcilinder plaatsvindt en dat de verbrandingsproducten uitzetten en een heen en weer gaande beweging van de zuiger veroorzaken. Deze heen-en-weergaande beweging van de zuiger wordt op zijn beurt omgezet in een draaiende beweging van de krukas door middel van drijfstang en krukas.

Deze draaiende beweging van de krukas wordt op zijn beurt gebruikt om de generatoren aan te drijven voor het opwekken van stroom.

We weten ook dat er 4 cycli van operaties zijn, t.w., aanzuiging; compressie; krachtopwekking en uitlaat.

Deze bewerkingen worden of tijdens de 2-takt van de zuiger of tijdens de 4-takt van de zuiger uitgevoerd en dienovereenkomstig worden zij 2-takt-cyclusmotoren en 4-takt-cyclusmotoren genoemd.

Bij benzinemotoren wordt tijdens de zuigwerking een lading lucht en benzinebrandstof aangezogen. Tijdens de compressie wordt deze lading samengeperst door de naar boven bewegende zuiger. En vlak voor het einde van compressie, zal de last van lucht en benzinebrandstof door middel van de vonk worden aangestoken die door middel van voor bougie wordt geproduceerd. En het ontstekingssysteem doet de functie van het produceren van de vonk in het geval van vonkontsteking motoren.

Spark plug gebruikt bij benzinemotoren bestaat voornamelijk uit een centrale elektrode en metalen tong. De centrale elektrode is bedekt door middel van porselein isolatiemateriaal. Door middel van de metalen schroef wordt de bougie in de bougie van de cilinderkop gemonteerd. Wanneer de hoogspanning van de orde van 30000 volt wordt toegepast over de vonk elektroden, stroom springt van de ene elektrode naar de andere het produceren van een vonk.

Waar in het geval van diesel (Compression Ignition-CI) motoren alleen lucht wordt ingenomen tijdens de aanzuigwerking en in gecomprimeerd tijdens de compressie werking en net voor het einde van de compressie, wanneer diesel brandstof wordt ingespoten wordt het ontstoken als gevolg van warmte van de compressie van lucht.

Zodra de last wordt aangestoken, begint de verbranding en de producten van verbranding breiden d.w.z. uit, dwingen zij de zuiger om zich neerwaarts te bewegen d.w.z. produceren zij macht en na het produceren van de macht worden de gassen uitgeput tijdens uitlaatverrichting.

Typen ontstekingssysteem:

Basically Convectional Ignition systemen zijn van 2 types:

1. Batterij of spoel ontsteking systeem

2. Magneto ontsteking systeem

Beide deze conventionele, ontsteking systemen werken op wederzijdse elektromagnetische inductie principe. Batterij ontsteking systeem werd over het algemeen gebruikt in 4-wielers, maar tegenwoordig is het meer algemeen gebruikt in 2-wielers ook (dat wil zeggen, Button Start, 2-wielers zoals Pulsar. Kinetic Honda; Honda-Activa, Scooty, Fiero etc.). In dit geval zal 6 V of 12 V batterij de nodige stroom in de primaire wikkeling leveren.

In dit geval magneto zal produceren en stroom leveren aan de primaire wikkeling. Dus in magneto ontsteking systeem magneto vervangt de batterij.

I. Batterij- of bobine-ontstekingssysteem:

Figuur 29.2 toont lijndiagram van batterijontstekingssysteem voor een 4-cilinder benzinemotor. Het bestaat hoofdzakelijk uit een 6 of 12 volt batterij, ampèremeter, ontstekingsschakelaar, spaartransformator (step up transformator), contactverbreker, condensator, verdelerrotor, verdelercontactpunten, bougies, enz.

Noteer dat Fig. 29.2 het ontstekingssysteem voor 4-cylinder benzinemotor toont, hier zijn er 4-vonkbougies en de contactbrekernok heeft 4-hoeken. (Als het een 6-cilinder motor is, zijn er 6 bougies en is de nok van de contactbreker een perfecte zeshoek).

Het ontstekingssysteem is verdeeld in 2-circuits:

(i) Primair circuit:

Het bestaat uit 6 of 12 V batterij, ampèremeter, ontstekingsschakelaar, primaire wikkeling-het heeft 200-300 slagen van 20 SWG (Sharps Wire Gauge) gauge draad, contact breaker, condensator.

(ii) Secundair circuit:

Het bestaat uit secundaire wikkeling. De secundaire wikkeling bestaat uit ongeveer 21000 windingen van 40 (SWG) gauge draad. Het onderste uiteinde daarvan is verbonden met het onderste uiteinde van de primaire wikkeling en het bovenste uiteinde van de secundaire wikkeling is verbonden met het midden van de rotor van de verdeler. De verdelerrotors roteren en maken contact met contactpunten en zijn verbonden met bougies die in cilinderkoppen (motoraarde) worden gepast.

(iii) Werking:

Wanneer het contactslot gesloten is en de motor aangezwengeld, zal, zodra de contactonderbreker sluit, een zwakstroom door de primaire wikkeling vloeien. Ook moet worden opgemerkt dat de nok van de contactbreker het circuit 4 keer (voor 4 cilinders) in één omwenteling opent en sluit. Wanneer de contactbreker het contact opent, begint het magnetisch veld in te storten. Door dit instortende magnetische veld zal stroom worden geïnduceerd in de secundaire wikkeling. En door meer windingen (@ 21000 windingen) van de secundaire, gaat de spanning omhoog tot 28000-30000 volt.

Deze hoogspanningsstroom wordt naar het centrum van de verdelerrotor gebracht. De rotor van de verdeler draait en levert deze hoogspanningsstroom aan de juiste bougie, afhankelijk van de ontstekingsvolgorde van de motor. Wanneer de hoogspanningsstroom het hiaat van de bougie springt, produceert het de vonk en de last wordt aangestoken-verbranding begint-producten van verbranding breiden uit en produceren macht.

Note:

(1) De functie van de condensator is het verminderen van vonkvorming bij de contact breaker (CB) punten. Ook wanneer de CB opent begint het magnetische veld in de primaire wikkeling in te storten. Wanneer het magnetische veld instort wordt de condensator volledig geladen en dan begint het te ontladen en helpt bij het opbouwen van voltage in het secundaire winden.

(2) De nok van de contactbreker en de verdelerrotor worden opgezet op dezelfde schacht.

In 2-takt-cyclusmotoren worden deze bij hetzelfde motortoerental aangedreven. En bij 4-takt motoren worden ze aangedreven bij de helft van het motortoerental.

II. Magneto-ontstekingssysteem:

In dit geval produceert en levert de magneto de vereiste stroom aan de primaire wikkeling. In dit getoonde geval, kunnen wij roterende magneet met vaste rol of roterende rol met vaste magneet voor het veroorzaken van en het leveren van stroom aan primair hebben, is de resterende regeling zelfde als dat van een systeem van de batterijontsteking.

Elektronisch Ontstekingssysteem:

Elektronisch Ontstekingssysteem is als volgt:

1. Capacitieve weerstandsontladingsontstekingssysteem:

Het bestaat voornamelijk uit 6 – 12 V batterij, ontstekingsschakelaar, DC naar DC convertor, laadweerstand, tankcondensator, Silicon Controlled Rectifier (SCR), SCR-triggering apparaat, step up transformator, bougies.

Een accu van 6 – 12 volt wordt via de ontstekingsschakelaar aangesloten op de gelijkstroom-gelijkstroomomzetter, d.w.z. het stroomcircuit, dat is ontworpen om de spanning te geven of te verhogen tot 250-350 volt. Dit hoge voltage wordt gebruikt om de tankcondensator (of condensator) door de het laden weerstand aan dit voltage op te laden. De oplaadweerstand is ook zo ontworpen dat hij de vereiste stroom in de SCR regelt.

Afhankelijk van de ontstekingsvolgorde van de motor, telkens wanneer de SCR-trigger een puls afgeeft, wordt de stroom door de primaire wikkeling gestopt. En het magnetische veld begint in te storten. Dit instortende magnetische veld zal hoogspanningsstroom in de secundaire induceren of opvoeren, die terwijl het springen van de bougiehiaat de vonk veroorzaakt, en de last van luchtbrandstofmengsel wordt aangestoken.

2. Transistorised Assisted Contact (TAC) Ignition System:

Voordelen:

1. De lage onderbreker-stroom zorgt voor een langere levensduur.

2. De kleinere spleet en de lichtere puntassemblage verhogen de verblijfstijd, minimaliseren contact het stuiteren en verbeteren herhaalbaarheid van secundaire spanning.

3. De lage primaire inductantie vermindert de primaire stroomafname bij hoge snelheden.

Nadelen:

1. Zoals in het conventionele systeem, zijn de mechanische breekpunten noodzakelijk voor timing de vonk.

2. De kosten van het ontstekingssysteem worden verhoogd.

3. De stijgtijd van de spanning bij de bougie is ongeveer gelijk aan die van voorheen.

3. Piëzo-Elektrisch Ontstekingssysteem:

De ontwikkeling van synthetische piëzo-elektrische materialen die ongeveer 22 kV produceren door mechanische belasting van een klein kristal, resulteerde in enkele ontstekingssystemen voor eencilindermotoren. Maar wegens moeilijkheden van hoge mechanische ladingsbehoefte van de orde van 500 kg geschikte controle en capaciteit om voldoende voltage te produceren, hebben deze systemen niet kunnen opkomen.

4. Het Texaco Ontstekingssysteem:

Door de grotere nadruk op de beheersing van uitlaatgasemissies is er een plotselinge belangstelling ontstaan voor uitlaatgasrecirculatiesystemen en magere brandstof-luchtmengsels.

Om de problemen van verbranding van magere mengsels te voorkomen, is het Texaco Ontstekingssysteem ontwikkeld. Het levert een vonk van gecontroleerde duur, wat betekent dat de vonkduur in krukhoekgraden constant kan worden gemaakt bij alle motortoerentallen. Het is een AC-systeem. Dit systeem bestaat uit drie basiseenheden – een voedingseenheid, een regeleenheid en een verdelersensor.

Dit systeem kan een stabiele ontsteking geven tot A/F verhoudingen van maar liefst 24 : 1.