De verbranding van het brandstof-luchtmengsel in de cilinders is het belangrijkste proces voor de motor, waarvan de kwaliteit een directe invloed heeft op de stabiliteit en dynamiek van de auto, de levensduur van de motor en de katalysator. In benzinemotoren wordt het brandstof-luchtmengsel ontstoken door een elektrische vonk, die wordt geproduceerd door bougies. In dit geval is de initiële kwaliteit van de ontsteking van het mengsel grotendeels de sleutel tot een doeltreffende werking van de motor.
Ondertussen kan de vonk die door bougies wordt geproduceerd verschillen in sterkte, temperatuur en volume. De ontsteking van het brandstofmengsel verloopt dan ook verschillend (of helemaal niet). De beste en sterkste vonk is een grote en heldere blauw-witte vonk, de zwakste is blauw en de slechtste is een kleine geel-rode vonk, die “onbekwaam” kan zijn, vooral bij vorst.
De oorzaak van een “zwakke” vonk (met alle daaruit voortvloeiende motorproblemen) kan zowel liggen in de bougies zelf, die aanvankelijk van slechte kwaliteit of vuil waren en hun hulpbronnen hadden uitgeput, als in storingen in het ontstekingssysteem van de motor. Door corrosie en contactstoringen van hoogspanningsdraden en spoelen zijn er microbreuken, lekken er spanningen en is het niet genoeg om een vonk van voldoende vermogen te vormen. Er kunnen ook andere oorzaken zijn – storingen in het laagspanningscircuit en de dynamo.
Leeftijd en brandstofproblemen
Bijna alle auto’s die meer dan 5 jaar oud zijn, hebben deze problemen in meer of mindere mate. Daarom gebeurt het vaak dat zelfs na het vervangen van de bougies, de kwaliteit van de ontsteking niet verbetert of onbeduidend verbetert, en de motor als troebel en slecht start, en doorgaat. Vooral acute “zweren” manifesteren zich tijdens vorst, wanneer de verdampbaarheid van benzine verminderd is en het brandstofmengsel veel slechter ontbrandt, waardoor een krachtigere vonk nodig is voor de ontsteking dan in het warme seizoen.
Het is typisch voor “oude” auto’s waarvan de motor “over de evenaar” is gegaan, dat er olie uit het motorsmeersysteem in de verbrandingskamer komt via de oliedoppen (klepafdichtingen), de cilinderkoppakking en de olieleidingen. De brandende olie veroorzaakt zwart-bruine olieachtige roet op de bougies, waardoor de vonk niet tussen de elektroden kan komen.
En tot slot is er zelfs voor nieuwe auto’s een probleem van brandstof van lage kwaliteit, die zelfs in een stad met een miljoen inwoners kan worden getankt, om nog maar te zwijgen van het platteland en de snelwegen. Additieven die aan benzine zijn toegevoegd op basis van ijzer en mangaan, waarvan kaarsen bedekt zijn met een karakteristieke baksteenkleurige plak, vormen een speciaal gevaar. Dit vermindert de kracht van de vonk en veroorzaakt storingen – onjuiste doorgang van de vonk tussen de middenelektrode en de rok van het schroefdraadgedeelte.
Bij alle verschillende oorzaken en omstandigheden is het gevolg dus altijd hetzelfde – een gebrek aan hoogspanning, waardoor de kwaliteit van de vonk afneemt totdat deze volledig verdwijnt.
De praktijk wijst uit dat alle processen die zich in de verbrandingskamer afspelen, een specifieke stempel drukken op het uiterlijk van de bougie. Daarom kan de conditie ervan dienen als een van de diagnostische parameters om te bepalen hoe de motor werkt.
Normaal werkende bougie
Bij een normaal werkende bougie varieert de kleur van de isolerende warmtekegel van lichtgrijs tot lichtbruin. Dit komt door de aanwezigheid van een kleine hoeveelheid afzettingen van verbrandingsproducten, die ook zichtbaar zijn op de oppervlakken van beide elektroden. Er is geen of verwaarloosbare erosieve slijtage op de elektroden en er zijn geen tekenen van oververhitting.
Deze toestand van de bougie geeft aan dat de thermische karakteristiek (kalibergetal) overeenkomt met de norm. De motor en alle systemen werken naar behoren, er is geen reden tot bezorgdheid. U hebt brandstof van lage kwaliteit met een laag octaangetal en een hoog percentage tetraethyllood vermeden.
Na het controleren en afstellen van de bougie kun je deze veilig terugplaatsen. Je zult gedurende lange tijd geen problemen ondervinden met het starten van de motor en storingen in de vonkvorming tijdens het gebruik.
Slijtage van de bougie
De isolator heeft een normale kleur en de randen van de zij- en middenelektroden zijn afgerond als gevolg van erosieve slijtage. De elektrodenafstand is onaanvaardbaar vergroot.
Zo’n stekker garandeert problemen bij het starten van de motor, vooral bij koud weer, en hogere brandstofkosten.
Hier is maar één reden voor – het niet tijdig inspecteren en vervangen van bougies. Een versleten bougie moet worden vervangen door een nieuwe met dezelfde thermische eigenschappen.
Brandstofvervuiling
De isolator en elektroden van de bougie zijn bedekt met natte zwarte aanslag. De bougie ruikt naar brandstof.
Dit wijst erop dat het aandrijfsysteem bij sommige werkingsmodi van de motor een te rijk brandstofmengsel bereidt. Het verbrandt niet volledig en vormt een grote hoeveelheid roet. Daarnaast kan de oorzaak van een dergelijk fenomeen een instabiele werking van het ontstekingssysteem zijn, wat leidt tot mislukte vonkvorming, evenals het gebruik van een te “koude” bougie.
De bougie kan hersteld worden. Hiervoor moet hij gewassen worden in benzine, schoongemaakt worden met een koperborstel en gedroogd worden. Maar dit lost het probleem maar even op: als je de oorzaak van de storing niet vindt en wegneemt, zal de bougie snel weer zijn oude uiterlijk terugkrijgen.
Vuile verontreiniging
De elektroden en de isolator van de plug zijn bedekt met slak, die een olieachtige glans heeft. Bij langdurig gebruik kan het resultaat zo lelijk zijn als op de foto. Hier is het proces zo ver gegaan dat de isolator en de elektroden volledig zijn aangekoekt met olieverbrandingsproducten. Dit wordt veroorzaakt doordat er olie in de verbrandingskamer terechtkomt. Het kan worden veroorzaakt door slijtage:
- olieverwijderingsdoppen;
- klepgeleiderhulzen;
- olie zuigerveren.
Andere, minder vaak voorkomende, maar nog steeds mogelijke oorzaken zijn remvloeistof die lekt via een beschadigd membraan van de remvacuümbooster en transmissievloeistof die in het inlaatspruitstuk lekt via het membraan van de vacuümcorrector (als de auto is uitgerust met een automatische transmissie).
Om de oorzaak te achterhalen zijn aanvullende diagnosemethoden nodig. In ieder geval moet de motor worden gerepareerd.
Licht vervuilde oliepluggen kunnen met een koperen borstel in benzine worden schoongemaakt en gedroogd. Als de afzettingen zwaar zijn, moet de plug worden vervangen.
Koolstofafzetting
Zwart roet met een textuur die op suède lijkt, hoopt zich op op de isolatorhitteconus en de bougie-elektroden.
Dit is meestal het gevolg van een fout bij het bepalen van de thermische karakteristiek van de plug. Deze is te “koud” voor de betreffende motor. De bougie-elementen bereiken de zelfreinigingstemperatuur niet. Dit kan het gevolg zijn van zogenaamd “stadsverkeer” met lage snelheden, veel stoppen en starten.
Als de bougie geen andere defecten heeft, kan de prestatie worden hersteld door reinigen of verwarmen. Als u echter niet van plan bent om uw rijstijl te veranderen, is het raadzaam om de bougie te vervangen door een hetere bougie (d.w.z. met een lager kalibernummer).
Kaliber ontsteking
De isolator van de bougie is zuiver wit.
De elektroden zijn gesmolten. Kaliberontsteking is het ongelukkige resultaat van een proces dat begint met oververhitting van de elektroden en de isolator.
Oververhitting kan door het volgende worden veroorzaakt:
- onjuiste thermische reactie, de bougie is te “heet” voor een bepaalde motor, of de bestuurder van de auto is niet matig heet;
- een slecht brandstofmengsel (onjuist afgesteld brandstofsysteem, luchtaanzuiging in het inlaatspruitstuk of vastzittende kleppen).
Daarnaast kan oververhitting worden veroorzaakt door voortijdige ontsteking.
De bougie moet beslist worden vervangen, waarbij de aanbevolen thermische karakteristiek moet worden opgegeven en eventuele gebreken moeten worden verholpen.
Detonatie
De thermische conus van de isolator kan gebarsten of uitgehold zijn. Dit is meestal het gevolg van detonatie bij verbranding van brandstof met een laag octaangehalte, voortijdige ontsteking.
Detonatie is niet zozeer gevaarlijk voor de bougie als wel voor de zuiger – deze kan worden vernietigd.
Soms wordt de isolator beschadigd door onzorgvuldige installatie van de interelectrode opening.
Dit defect is niet “te genezen”. De bougie moet vervangen worden. Wees voorzichtig bij het tanken, overbelast de motor niet.
Loodafzetting
De isolator en elektroden van de bougie zijn bedekt met poreuze afzettingen met een onaangename geur van waterstofsulfide (rot ei). Een soortgelijk beeld verschijnt na langdurig gebruik van sterk geëthyleerde benzine.
De kleur van de afzettingen die zich ophopen op de elementen van de bougie hangt af van het type anti-ontploffingsadditieven dat gebruikt wordt bij de productie van gelode benzine en varieert van vuilwit tot bruin. Deze verontreinigingen mogen niet worden verward met roest dat zich op de bougie vormt als gevolg van vocht in de cilinder van de motor.
Als de elektroden niet versleten zijn, kan de bougie worden gereinigd door zandstralen of calcineren en opnieuw worden gebruikt.
Kaarsisolatie
Het oppervlak van de kaarsisolator is glanzend, geelachtig van kleur. De kans dat je zo’n kaars op de motor van je eigen auto ziet, is het grootst als je graag hard op het gas drukt. De vorming van glazuur op de isolator ontstaat door een snelle temperatuurstijging in de verbrandingskamer op het moment dat er scherp op het gaspedaal wordt gedrukt. Bij verhitting smelt de gebruikelijke afzetting op het oppervlak van de isolator, waardoor een elektrisch geleidende glasachtige laag wordt gevormd. Het gevolg is dat de vonkvorming hapert, vooral bij hoge toerentallen. De bougie kan niet worden gerepareerd en moet worden vervangen.