ATC- Apeldoorn Lezing 7 maart 2016 Ontwikkelingen BERU Vanavond staat alles in het teken van ontstekingstechniek. Onze spreker is Cor Koorevaar namens Federal Mogul Motorparts. Het merk BERU is in 1912 opgericht door Julius Behr en Albert Rubrecht. Het bedrijf houdt zich bezig met de ontwikkeling en fabricage van ontstekingsdelen en koudstarttechniek. Ze maken ook sensoren. Belangrijk voor deze delen is de elektromagnetische compatibiliteitstest. Evolutie BERU bougies. Een belangrijk probleem is de slijtage van bougies, die door de vonkvorming ontstaat. Ook mag vonkvorming nooit bij de isolator plaats vinden. De warmteafvoer van een bougie gaat in het algemeen voor 60% via de schroefdraad en afdichting. Een bougie met een lage warmtegraad heeft een korte isolator. Een bougie met een hoge warmtegraad heeft een moeilijke warmteafvoer door toepassing van een lange isolator. Deze bougie heeft betere zelfreinigende eigenschappen, maar meer slijtage. Regulier heeft een bougie een levensduur van 15.000 30.000 km. Nieuwe bougies die uitgevoerd zijn met iridium, platina en zilver hebben een levensduur van 60.000-100.000 km.
Moderne hoog opgeladen motoren met directe inspuiting hebben minder ruimte en daarom zijn dunnere bougies (M10-M12) met een lange schroefdraadschacht ontwikkeld. De levensduur is dan doorgaans 90.000-100.000 km. Het toegepaste platina (smelttemp. 2041 C) is 2x zo duur als goud. Het toegepaste nikkel heeft een smelttemperatuur van 1728 C. Enkele bijzondere uitvoeringen zijn: Bougie met hoge ontsteekspanning van 40 kv. Deze bougie heeft vanwege de hoge spanning een langere isolator en is met dubbel platina uitgevoerd. Om zeker te zijn dat het rubber dopje (connector) niet los schiet moet je deze met speciaal vet monteren. Bougies met meer massa-elektroden of 5 kammetjes op de massa-elektrode, voor een langere standtijd. MSI- bougie heeft in de draairichting een vaste positionering voor direct ingespoten motoren. De brandstof wordt dan bijvoorbeeld nooit tegen de achterkant van de massa-elektrode gespoten. Voor de juiste positie moet je deze bougie nauwkeurig met het juiste aanhaalmoment monteren en mag deze vanwege de juiste dikte van de aanwezige afdichtingsring maar een keer worden gebruikt. Bougies voor gasmotoren. Hier maken we om de slijtage te beperken gebruik van koude bougies. Speciaal gereedschap. Voor diep liggende bougies wordt speciaal gereedschap toegepast om beschadiging van de bougie door het kantelen van gereedschap tegen te gaan. Montagevet voor de bougieconnector. Wordt indien voorgeschreven toegepast om te voorkomen dat de connector versmelt met de aansluiting van de bougie. Ook kan de monteur beter aanvoelen dat de connector goed op de bougie is aangesloten. Met dit vet wordt de weerstand tegen overslaande vonken verhoogd.
Toekomstige ontstekingstechnieken. Een toekomstige ontwikkeling is de hoog frequente ontstekingstechnologie z.g.n. Eco-flash. Hier werkt men met een hoog energetisch elektrostatisch veld in de verbrandingskamer. Extreem arme lucht/brandstofmengsels ontsteken dan op betrouwbare wijze. Bobines. Moderne gedownsizde motoren zijn veelal uitgevoerd met één boven elke bougie gemonteerde bobine die onder verschillende namen bekend staat, zoals de z.g.n. stekker-, pen- of schachtbobines. Elke bobine verzorgt hier alleen de onderliggende bougie van de benodigde vonkenergie (wordt enkelvonktechniek genoemd). Nieuw is de toepassing van de dubbele bobine die zich op de plaats van het stekker van een penbobine bevindt. De bobines worden door de elektronica na elkaar geladen en ontladen. Omdat er nu meer tijd beschikbaar is om de weekijzeren kern te magnetiseren, heeft de bougie meer ontstekingsenergie beschikbaar. De sterkere vonk is vooral van belang voor de armere mengsels en voor de negatieve invloed die het EGR- systeem op het ontsteken van het mengsel heeft. Koudstarttechniek. Oude gloeisystemen waren voorzien van in serie geschakelde gloeispiralen, die voor- en tijdens het starten gloeien. Daarna ontstond een continue innovatie op het gebied van koudstarttechniek. Tegenwoordig maakt men gebruik van parallel geschakelde staafgloei-bougies, die oorspronkelijk ook alleen tijdens het voorgloeien en starten ingeschakeld waren. Zelfregulerende staafgloeibougies. Het basisprincipe is de in serie geplaatste gloei- en regelspiraal, die zich in de gloeispiraal bevinden. Tijdens het voorgloeien neemt ook de temperatuur van de weerstand van de regelspiraal toe. De weerstand neemt toe en de stroom loopt daardoor terug tot een waarde waarbij de gloeispiraal niet oververhit kan raken. De wachttijd voor het starten is 5-7 seconden.
-Nagloeiende staafgloeibougies. Een stap verder in de toepassing van de zelfregulerende staafgloeibougie, is de mogelijkheid om afhankelijk van de temperatuur van een koude motor na het aanslaan nog tot maximaal circa 3 minuten na te gloeien. Hierdoor wordt luchtvervuiling en dieselklop na de koude start voorkomen. Deze gloeibougie moet warmtebestendiger zijn vanwege het langdurige gloeien. Ook is de voorgloeitijd tot circa 2 seconden bij 0 C teruggebracht. Als de temperatuur lager wordt, past de regeleenheid de voorgloeitijd aan tot 7 seconden bij -10 C. Dit nagloeisysteem heeft een stuurunit nodig, die oorspronkelijk met relais geschakeld was, maar tegenwoordig altijd elektronisch is uitgevoerd. Vermogen- geoptimaliseerde gloeibougie. Een verbetering is hier de verkorting van de maximum voorgloeitijd tot 2 seconden. Om dit te bereiken is de regelweerstand in de gloeibougie weggelaten. De temperatuur wordt geregeld door de regeleenheid, die de gloeibougie onder de verschillende omstandigheden van de juiste spanning voorziet. Door het weglaten van de regelweerstand in de gloeibougie en door de spanning bijna verliesvrij m.b.v. de elektronica te regelen, vraagt het gloeisysteem aanzienlijk minder elektrisch vermogen. Bij deze door het motormanagement geregelde gloeibougies is onboard diagnose van elke gloeibougie mogelijk. Gloeibougie met druksensor. Wordt al veelvuldig in Amerika toegepast, om aan de daar geldende hoge emissie-eisen t.a.v. NOX en roetvorming (partikels) te kunnen voldoen. De druk in de cilinders wordt gemeten door gloeibougies met een daarop geplaatste druksensor. Het motormanagement kan met het druksignaal de branstofinjectie, de laaddruk en de mate van uitlaatgasrecirculatie aanpassen. Ondanks afwijkingen in componenten van het brandstofinjectiesysteem krijgen de verschillende cilinders altijd een gelijke hoeveelheid brandstof toegemeten. Keramische gloeibougies. Deze gloeien met hogere temperaturen van circa 1300 C, zijn snel, hittebestendig en duurzaam. Moderne motoren hebben vanwege emissie- en rendements- eisen meestal een slechter startgedrag. Keramische gloeibougies geven verbeterde starteigenschappen. Ook is deze gloeibougie geschikt voor tussengloeien bij een koude motor met weinig belasting, om ook dan aan de emissie-eisen te kunnen voldoen. Interieurverwarming. Om het interieur van dieselauto's voldoende snel te kunnen verwarmen wordt een set van drie voor dit doel ontwikkelde gloeispiralen gebruikt, waarmee de koelvloeistof wordt verhit. Tegenwoordig wordt een elekrische kachel met koelvloeistofverwarming toegepast die je inmiddels ook in hybride- auto's ziet.
Gloeibougietester. De gloeibougietester maakt het mogelijk om de verschillende soorten gloeibougies zonder demontage te testen. Demontage en montage van gloeibougies. Afhankelijk van de diameter van een gloeibougie is een maximum toelaatbaar demontagemoment voorgeschreven. Overschrijding betekent het afbreken van de gloeispiraal met een enorme kostenpost tot gevolg. Hanteer voor demontage van een gloeispiraal die te vast zit de aanwijzingen van de fabrikant, of nog handiger waarschuw een dieselspecialist die hiervoor speciale apparatuur heeft. Het is belangrijk om de schacht van de gloeibougie met een speciale ruimer te reinigen. Deze ruimer moet je invetten, zodat vuildeeltjes aan de ruimer blijven plakken. Monteer de gloeibougies door de schacht en schroefdraad met speciaal vet in te smeren en hanteer het juiste aanhaalmoment. Afsluiting. De voorzitter bedankt Cor Koorevaar voor de bijzonder leerzame presentatie en overhandigt hem zoals gebruikelijk het Apeldoornse slokje. Auteur: Herman Putman Samensteller: Jan Pijnappel