Bougies: Alles wat bedrijven moeten weten

Bougies zijn een onmisbaar onderdeel van de optimale werking van een voertuig. Ze zijn verantwoordelijk voor het ontsteken van het lucht-brandstofmengsel in de motor en hebben een cruciale invloed op de motorprestaties. Ze hebben een directe impact op factoren zoals koude starts en het voorkomen van misfires. 

Het belang van het in goede staat houden van bougies kan dan ook niet genoeg worden benadrukt. Ze zorgen namelijk voor een optimaal potentieel van het voertuig en een efficiënt brandstofverbruik. 

In dit artikel bespreken we de mechanica achter bougies, lichten we toe welke indicatoren erop wijzen dat ze verslechteren en geven we waardevolle tips over wanneer ze vervangen moeten worden.

Inhoudsopgave
Een overzicht van de markt voor bougies
Wat zijn bougies en hoe werken ze?
Zijn alle bougies hetzelfde?
Wat te doen met defecte bougies en wanneer moeten ze worden vervangen?
Conclusie

Een overzicht van de markt voor bougies

De Wereldwijde markt voor bougies werd in 4.9 gewaardeerd op 2022 miljard dollar en zal naar verwachting tussen 5 en 2023 met een samengestelde jaarlijkse groei (CAGR) van 2032% groeien, om in 7.6 2032 miljard dollar te bedragen.

De belangrijkste factoren voor de groei van de markt voor bougies zijn onder meer een toenemend gebruik van aardgasapparatuur en de stijgende productie van personenauto's wereldwijd. Naarmate de vraag naar commerciële en personenauto's blijft stijgen, zal de behoefte aan bougies ook toenemen. 

Geografisch gezien is de regio Azië-Pacific de leidende regionale markt voor bougies. Gestimuleerd door de groeiende e-commerce, blijft de vraag toenemen in de logistieke, bouw- en mijnbouwsector in de regio. 

Wat zijn bougies en hoe werken ze?

Bougies hebben één primaire functie: het ontsteken van het lucht-brandstofmengsel in de cilinders van een motor. Deze ontsteking creëert een gecontroleerde explosie die de kracht genereert om de auto voort te stuwen.

In principe bestaat een bougie uit een omhulsel, isolator en elektroden, die samenwerken om een ​​vonk te creëren in de ontstekingskamer van een motor. Laten we deze componenten eens nader bekijken:

1. Isolator: Dit onderdeel omsluit de centrale elektrode, de aansluiting en de centrale as en voorkomt dat de opgewekte elektriciteit via de bougie ontsnapt.

2. Terminal: Dit is verbonden met de hoogspanningskabel, waardoor er een pad ontstaat voor de elektriciteit om van de ontsteking te stromen. Ondertussen maakt de terminalmoer, die verwijderbaar is, de bougie universeel compatibel met bijna elke hoogspanningskabel. 

3. Ring, pakkingring: Hierdoor ontstaat een luchtdichte afsluiting doordat de isolator en de behuizing aan elkaar worden bevestigd.

4. Centrale as (stam): Dit onderdeel verbindt de middenelektrode met de terminal. Ze zijn gemaakt van staal, waardoor ze hoge spanningsstromen aankunnen.

5. Behuizing: Dit is de buitenste schil die de isolator omringt. De behuizing ondersteunt ook de isolator en zorgt ervoor dat de bougie goed in de motor past. De aardelektrode blijft aan de onderkant van de behuizing, waardoor er stroom van de motor naar de middenelektrode kan stromen.

6. Glazen afdichting: Deze zit tussen de isolator en de centrale as om de luchtdichtheid te behouden.

7. Pakking: Dit onderdeel zorgt voor een strakke pasvorm rondom de behuizing en de verbrandingskamer.

8. Elektrode: De elektroden van een bougie zijn gemaakt van een speciaal nikkel om slijtageschade te beperken. Koper is ook verzegeld in het middengedeelte om de thermische geleidbaarheid te verbeteren.

9. Centrale elektrode: Hierdoor wordt de spanning van de vonk verlaagd, wordt het bluseffect verminderd, worden de ontstekingsprestaties verbeterd en worden geschikte vonken verkregen.

10. U-groef aardelektrode: De aardelektrode is gemaakt van nikkelchroom, wat de ontstekingsprestaties verbetert.

11. Conische, gesneden aardelektrode: Dit bestanddeel vermindert het bluseffect en zorgt zo voor betere prestaties van de bougie.

Laten we nu eens kijken hoe bougies werken:

• Initiatie van het ontstekingsproces: De bougie creëert een elektrische vonk over de opening van de centrale en aardelektroden wanneer de zuiger van de motor de top van zijn compressieslag bereikt. Deze vonk wordt gegenereerd door de elektriciteit die het ontstekingssysteem van het voertuig levert.

• Elektrische ontlading: De elektrische hoogspanningsontlading over de bougieopening creëert een kleine maar intense elektrische energiestoot. Het ioniseert ook het lucht-brandstofmengsel in de verbrandingskamer, waardoor het een geleidend pad wordt.

• Verbrandingsinitiatie: Het geleidende pad laat de elektrische energie zich vermenigvuldigen door het lucht-brandstofmengsel, waardoor de temperatuur snel stijgt. Het is deze temperatuurstijging die het mengsel ontsteekt en verbranding in gang zet. 

• Stroomopwekking: Het lucht-brandstofmengsel zet snel uit tijdens de ontsteking, waardoor een hogedrukgolf ontstaat die de zuiger naar beneden duwt. Deze neerwaartse beweging genereert genoeg mechanische energie om de wielen van het voertuig aan te drijven.

• Warmteafvoer: Bougies zijn ontworpen om de intense hitte die tijdens de verbranding ontstaat snel af te voeren. In werkelijkheid helpt de keramische isolator om de metalen mantel te beschermen tegen de hoge spanning van de centrale elektrode, waardoor elektrische lekkage wordt voorkomen en de energie van de vonk naar de verbrandingskamer wordt geleid. 

Zijn alle bougies hetzelfde?

Het simpele antwoord is nee. Bougies variëren in ontwerp, materialen en specificaties. Er zijn echter drie simpele manieren voor bedrijven om verschillende bougies uit elkaar te houden: het nummeringssysteem, materiaal en elektrodeconfiguratie.

Hieronder vindt u een gedetailleerde uitleg van elke categorie en wat ze betekenen:

Nummering systeem

Het nummeringssysteem is een manier om bougies te onderscheiden. Elke bougie heeft een unieke code die de specificaties ervan vertegenwoordigt, zodat bedrijven een geschikt equivalent of vervanging kunnen vinden.

De codes zijn verdeeld in zes delen. Dit is wat elk deel vertegenwoordigt:

1. Het eerste deel van de code vertegenwoordigt de behuizing, schroefdraad en spoed van de bougie. Hoewel er veel schroefdraadmaten bestaan, zijn de meeste specifiek voor de toepassingen van de fabrikant. Het geeft ook de spoed aan, die de openingen tussen de draadpieken meet. Enkele standaardcodes zijn:

2. Het tweede deel van de code vertegenwoordigt de constructie van de bougie. Dit deel van de code kan echter uit meer dan één letter bestaan ​​om meerdere bougie-attributen aan te geven. Hier zijn enkele van de codes:

Let op: De “LR” in de BLR5ES-bougiecode betekent dat de bougie een compact en weerstandstype is

3. Het derde deel van het segment geeft het hittebereik van de bougie aan. Fabrikanten geven ze een cijfer van 2 (heetste) tot 12 (koudste). Daarom is de "5" in de BLR5ES-code geschikt voor matige hitteomstandigheden.

4. De volgende letter of letters geven het bereik van de bougie aan. Dit bereik staat voor de meting tussen het uiteinde van de metalen huls met schroefdraad en de aardelektrode aan de punt van de bougie.

Let op: de “E” in BLR5Es geeft daarom een ​​bereik van 19 mm (¾”) aan

5. Het volgende deel van de code geeft de constructie van de ontstekingseind ​​van de plug aan. Het "ontstekingseind" of "punt" bepaalt de uitsteek van de centrale elektrode, wat de verbrandingsefficiëntie verbetert. Er zijn vier classificaties voor ontstekingspunten:

• Uitsparingen: Het afvuuruiteinde is in de huls geplaatst en biedt bescherming voor racemotoren en een robuuste trillingsbestendigheid

• Niet-geprojecteerd: Het afvuuruiteinde is grotendeels geëgaliseerd met het uiteinde van de schroefdraadhuls. Een relatief korte punt zorgt voor een sterke elektrodepuntvibratieweerstand en effectieve thermische geleiding.

• Geprojecteerd: De isolator en de middenelektrode steken vaak 1.5 mm uit voorbij de schroefdraadmantel. Deze blootstelling creëert een vonk dichter bij het midden van de verbrandingskamer.

• Extra geprojecteerd: Deze pluggen bieden uitsteeksels van 2.5 mm tot 10 mm of meer. Fabrikanten maken vaak aangepaste varianten voor specifieke machinetoepassingen. Let op: onjuiste toepassingen kunnen motoren beschadigen.

6. Ten slotte kunnen sommige bougies een cijfer aan het einde van hun code hebben. Dit nummer geeft de benodigde spleetgrootte van de bougie aan.

Let op: De hierboven vermelde codes zijn slechts enkele van de vele voorbeelden

Materialen

Afhankelijk van de specificaties van de fabrikant zijn de midden- en aardelektroden van een bougie gemaakt van verschillende materialen. Veelgebruikte materialen zijn koper, platina, iridium en dubbel platina.

Elk materiaal heeft specifieke eigenschappen die van invloed zijn op de prestaties van de bougie.

1. Koper: Koper, gemengd met nikkellegeringscoatings, biedt een goede elektrische geleiding, wat bijdraagt ​​aan een efficiënte vonkopwekking. 

VOORDELEN

• Ideaal voor oudere modellen, bij voorkeur uit 1980 of eerder
• Biedt uitstekende prestaties in turbomotoren
• Werkt goed in toepassingen met hoge compressie

NADELEN

• Moet vaak vervangen worden vanwege de kortere levensduur
• Vereist extra spanning

Prijs

• Kan tussen de US $ 2-10 per stuk kosten

2. Platina: Platina bougies lijken op hun koperen voorgangers. In plaats van een koperen kern bestaat de centrale elektrode echter uit een platina schijf die aan de punt vastzit.

VOORDELEN

• Duurzamer dan koperen stekkers (langere levensduur)
• Ontwerp vermindert koolstofophoping
• Biedt consistente prestaties

NADELEN

• Duurder dan koperen bougies

Prijs

• Ongeveer US $ 10 per stuk

3. iridium: Iridium-bougies hebben kleinere middenelektroden en vereisen minder spanning om een ​​vonk te creëren. Omdat nieuwere auto's met krachtige motoren vaak iridium-bougies hebben, kan downgraden naar platina- of kopervarianten leiden tot verminderde prestaties.

VOORDELEN

• Verhoogde duurzaamheid met uitzonderlijke hardheid en slijtvastheid
• Langere levensduur
• Vereist minder spanning
• Zorgt voor een volledige verbranding

NADELEN

• Duurder dan andere bougiematerialen

Prijs

• Ergens tussen de US $ 20-100 per stuk

4. Dubbel platina: Dubbele platina bougies hebben midden- en aardelektroden met platina als punt. Ze komen vaker voor in moderne motoren, die een hoge efficiëntie van het ontstekingssysteem vereisen.

VOORDELEN

• Ideaal voor verspilde vonkontstekingen
• Verhoogde duurzaamheid
• Betrouwbare prestaties

NADELEN

• Duurder dan koperen en enkele platina stekkers

Prijs

• Ongeveer US$ 20 per stuk.

Elektrode configuratie 

Bougies hebben verschillende elektrodeconfiguraties die hun prestaties en efficiëntie kunnen beïnvloeden. Dit zijn de meest voorkomende ontwerpen:

• 1. Enkele elektrode: In deze basisconfiguratie heeft de bougie een enkele middenelektrode en een enkele aardelektrode. Het is een eenvoudig ontwerp dat geschikt is voor standaardmotoren met matige prestatie-eisen.
• 2. Meerdere aardelektroden: Sommige bougies hebben meerdere aardelektroden rondom de middenelektrode. De extra aardelektroden verbeteren de vonkstabiliteit en verbeteren de betrouwbaarheid van de ontsteking.
• 3. Fijne draadelektrode: Fijne draad bougies hebben een dunnere middenelektrode gemaakt van edelmetalen zoals platina of iridium. De kleinere diameter van de middenelektrode zorgt voor een meer geconcentreerde vonk, wat een efficiënte verbranding en betere motorprestaties bevordert.
•  
• 4. Oppervlakte-ontladingselektrode: Deze configuratie is voorzien van een vlakke aardelektrode, waardoor de vonk langs het oppervlak kan ontladen in plaats van over de opening te springen 

Wat te doen met defecte bougies en wanneer moeten ze vervangen worden?

Na verloop van tijd worden bougies minder efficiënt vanwege verschillende factoren die hun prestaties beïnvloeden. Hier zijn enkele veelvoorkomende redenen waarom bougies hun effectiviteit verliezen:

1. Slijtage en erosie: De elektroden van een bougie slijten en eroseren na herhaaldelijke ontsteking van het lucht-brandstofmengsel van een motor. De constante elektrische ontlading genereert hitte, waardoor de oppervlakken van de elektroden geleidelijk eroderen. Dit proces vergroot de elektrodeafstand, waardoor het vermogen van een bougie om een ​​sterke en consistente vonk te produceren, afneemt.

2. Bevuiling: Afzettingen van het verbrandingsproces, zoals koolstof, olie en andere verontreinigingen, kunnen zich ophopen op de elektroden en isolator van de bougie. Deze afzettingen vormen een laag die de mogelijkheid van de vonk om over de elektrodespleet te springen, verhindert, waardoor de effectiviteit van de bougie afneemt.

3. Hitte en thermische stress: Bougies werken in een extreme omgeving en worden blootgesteld aan intense hitte en thermische stress tijdens de verbranding van de motor. De herhaalde verwarmings- en koelcycli kunnen ervoor zorgen dat de componenten van de bougie uitzetten en krimpen, wat kan leiden tot scheuren of schade, wat de prestaties verder vermindert.

4. Elektrische weerstand: De interne componenten van de bougie kunnen elektrische weerstand ontwikkelen door corrosie of veroudering. Hogere weerstand belemmert de doorstroming van de elektrische stroom, wat resulteert in zwakkere vonken, wat kan leiden tot misfires en een verminderde efficiëntie van de motor.

5. Isolatorstoring: De isolator rondom de middenelektrode kan na verloop van tijd verslechteren door zware bedrijfsomstandigheden. Scheuren of defecten van het isolatiemateriaal kunnen het vermogen van de bougie om de juiste spanningsisolatie te behouden, in gevaar brengen, wat kan leiden tot mogelijke misfires.

6. Gapgroei: Naarmate de bougie slijtage en erosie ervaart, neemt de elektrodeafstand toe, waardoor een hogere spanning nodig is om de grotere afstand te overbruggen. Deze toegenomen spanningsvraag kan het ontstekingssysteem belasten, wat mogelijk leidt tot storingen in het ontstekingssysteem.

Conslusie

Bougies zijn cruciaal voor de gezondheid van de motor van elk voertuig, en verschillende variabelen beïnvloeden hoe snel ze vervangen moeten worden. Hoewel problemen met bougies in eerste instantie onbelangrijk lijken, kan het gebruik van een defecte bougie leiden tot verschillende ernstigere complicaties.

Gelukkig kunnen de meeste bougies een hele tijd of kilometers meegaan, waardoor de noodzaak voor frequente vervanging afneemt. Als echter een van de problemen die in dit artikel worden genoemd zich voordoet, is het raadzaam om ze zo snel mogelijk te vervangen. 
Voor een enorm assortiment aan bougies en andere autoaccessoires en -onderdelen, bezoek Cooig.com.