Dit Blog is een vervolg op mijn bericht van vorige week betreffende Brisk bougies. De aanleiding van dit Blogbericht is gelegen in het feit dat het eerdere bericht wat discussie veroorzaakte over de warmteschaal (welke bougie past bij mijn setup) en de onduidelijkheid over de vergelijkingstabel met de NGK bougies. Lees verder wanneer je geïnteresseerd bent in de exacte werking van de bougie!

De warmteschaal.
De warmteschaal vertelt ons hoe snel de bougie de warmte van de verbranding kwijtraakt. Dit moet precies en gecontroleerd gebeuren, zodat de bougie:

1. Niet te warm wordt om problemen zoals pre-ontsteking en het kapotgaan van de elektroden te voorkomen.
2. Niet te koud blijft, zodat het verbrandingsresten kan verbranden die anders de isolatortip zouden verzamelen en problemen zouden veroorzaken waardoor de vonk overslaat.

Waarom is de warmteschaal belangrijk?
Voor een goede werking van de bougie zijn twee dingen nodig: genoeg isolatie tussen de centrale en massa-elektroden en het goed afvoeren van warmte van de delen van de bougie die uitsteken in de verbrandingskamer. Deze twee dingen zijn met elkaar verbonden. Om genoeg isolatie te hebben, moet de temperatuur van de isolatietip (het deel van de bougie dat uitsteekt in het motorgebied) binnen een goed temperatuurbereik blijven. De temperatuur van de isolatietip bepaalt ook welke warmteklasse van bougie je moet kiezen.

A) Te koude bougie voor een bepaalde motor.
B) Geschikte bougie voor een bepaalde motor
C) Te hete bougie voor een bepaalde motor

Een bougie is te koud als de motor niet goed werkt, geschikt als alles goed gaat en te heet als er problemen optreden. Als de temperatuur van de isolatietip zakt naar de ‘afzettingszone’, ontstaan er verbrandingsresten zoals koolstof en brandstof. Deze resten verminderen de elektrische isolatie, wat kan leiden tot problemen bij het starten en na verloop van tijd zelfs tot een defecte bougie.

Als de temperatuur van de isolatietip hoger is, worden er geen nieuwe verbrandingsresten gevormd. De bestaande resten worden echter niet verbrand totdat de temperatuur van de isolatietip boven de 500 °C komt – dit noemen we de ‘zelfreinigende zone’. In dit temperatuurbereik ontstaan er geen nieuwe resten en worden de bestaande resten verbrand. De bougie werkt dan optimaal.

Een te hoge temperatuur van de isolatietip is niet goed. Dit kan leiden tot problemen zoals voorontsteking van het brandstofmengsel, wat ernstige schade aan de motor kan veroorzaken. Om de juiste temperatuur van de isolatietip voor een bepaalde motor te bereiken, worden bougies gemaakt met verschillende thermische waarden. Deze waarden lopen van de warmste naar de koudste, bijvoorbeeld 19, 18, 17, 15, 14, 12, 10 en 08. (= warmteschaal van BRISK Bougies). Hier nog de vergelijkingstabel met andere bekende merken:

Hoe kun je nu zien wat een warme- of koude bougie is? Hier in ieder geval de theorie:

“Warme” bougies laten warmte langzaam wegstromen uit het gebied waar de verbranding plaatsvindt. Ze hebben een langere isolatietip en worden vrij snel warmer dan het gebied waar verbrandingsresten zich ophopen.

“Koude” bougies hebben juist een relatief korte isolatietip en voeren warmte snel af uit het verbrandingsgebied. Dit doen ze om te voorkomen dat de ontsteking te vroeg plaatsvindt.

DE ISOLATIETIP wordt aangegeven in het gebied welke gemarkeerd wordt door de A op de afbeelding.

Op welke plekken voert een bougie nu de meeste warmte af?

De conclusie die we uit de bovenstaande afbeelding kunnen afleiden is dat de meeste warmte van de bougie afgegeven wordt aan de cilinderkop. Dit is maar liefst 58%. Dit is dan ook meteen de verklaring waarom onze tuningkits altijd voorzien zijn van een cilinderkop waarvoor je een bougie met LANGE schacht nodig hebt.

Waarom is het kiezen van de juiste warmtegraad nu zo van belang?

Het is belangrijk om de juiste warmteklasse te kiezen. Zelfs als je al een bougie hebt met de goede warmteklasse, kan deze nog steeds beïnvloed worden door het ontstaan van verbrandingsresten op de isolatietip. Dit ontstaat als er niet genoeg brandstof verbrandt vanwege een te “rijk” lucht/brandstofmengsel. Aan de andere kant zullen eerder gevormde verbrandingsresten verbranden als de temperatuur van de isolatietip boven de 500 °C stijgt.

Het verschijnen van vervuiling en de mate van zelfreiniging hangen af van de verhouding tussen lucht en brandstof en de temperatuur van de isolatietip.

Gebied van vervuiling met niet verdampte brandstof
Gebied van vervuiling met droge verbrandingsresten
Trage verbranding
Zelfreinigende zone

Gebied van vervuiling met niet-verdampte brandstof – hier raken bougies het meest vies. In dit geval is de verhouding tussen brandstof en lucht erg laag (rijk mengsel). De brandstof wordt niet goed verspreid (verneveld) en brandt in zijn vloeibare vorm. Er ontstaan veel verbrandingsresten. Ook is de isolatietip nat van de niet-verdampte brandstof. De isolatieweerstand van de tip neemt af, wat soms leidt tot ontstekingsproblemen. Koud starten en vaak wegrijden bij koud weer zorgen ervoor dat de isolatietip sneller vies wordt.

Gebied van vervuiling met droge resten – als de motor van het voertuig stationair draait of bij lage belasting, kunnen er zachte (droge) verbrandingsresten op de isolatietip ontstaan, zelfs als de brandstof niet in vloeibare vorm verbrandt.

Trage verbrandingszone – in dit gebied ontstaan geen verbrandingsresten op de isolatietip, en er is ook geen zelfreiniging. Er vormen zich geen resten op het oppervlak van de isolatietip, zelfs niet als de temperatuur van de bougie onder de 500 °C zakt. Een nieuwe bougie is schoon en als een bougie vies is, wordt deze niet schoongemaakt.

Zelfreinigende zone – De verbrandingsresten die in dit gebied op de isolatietip zijn ontstaan, zullen verbranden, en de isolatieweerstand van de tip keert terug naar een normale waarde. De overgang naar de zelfreinigende zone gebeurt meestal tijdens versnelling en bij hogere snelheden van het voertuig.

Bepaling van de thermische waarde van een bougie:
Terwijl de motor draait, wordt de bougie warm tot een bepaalde temperatuur. De hoogste temperatuur bevindt zich aan het uiteinde van de isolatietip. De warmtebalans van de bougie, het evenwicht tussen de warmte die binnenkomt en de warmte die eruit gaat, wordt bepaald door de warmteklasse van de bougie. Een belangrijk kenmerk van deze warmteklasse is de zelfontbrandingswaarde. Dit wordt gemeten met een speciale meetmotor door de overdrukdruk geleidelijk te verhogen totdat zelfontbrandingen van de bougie beginnen. De zelfontbrandingen worden gedetecteerd met de ionisatiemethode en vervolgens verwerkt door het regelsysteem met feedback naar de motorbesturing. De thermische belasting wordt uitgedrukt in eenheden van IMEP (Indicated Mean Effective Pressure lb/in 2).

Bepaling van de uitrusting van de motor met bougies: De uitrustingsproef van een bepaalde motor wordt uitgevoerd met speciale apparatuur waarmee zelfontbrandingen kunnen worden gedetecteerd tijdens een verhoging van de ontstekingstiming in vergelijking met de oorspronkelijke instelling, bij een belasting van de motor. Een deel van de uitrustingsproeven omvat vaak een startcapaciteitstest in een vrieskamer, evenals operationele tests.

De gemiddelde liefhebber heeft meestal geen toegang tot deze apparatuur. Daarom kun je ons altijd om advies vragen over welke bougie het beste is voor jouw 2-takt motor.

Heb je interesse in een Brisk- of NGK bougie? Klik dan even op het plaatje met de bougie met de perfecte verbranding: