Hoe wordt de vonk geproduceerd door een bougie in een verbrandingsmotor?
Balasore, Orissa
een bougie is een elektrisch apparaat dat in de cilinderkop van sommige verbrandingsmotoren past en gecomprimeerde brandstoffen zoals aerosol, benzine, ethanol en vloeibaar petroleumgas ontsteekt door middel van een elektrische vonk.Bougies hebben een geïsoleerde centrale elektrode die door een sterk geïsoleerde draad is verbonden met een bobine of magneto-circuit aan de buitenkant en met een geaarde aansluiting aan de onderkant van de stekker een vonkspleet in de cilinder vormt.Bougies produceren geen hoogspanning, maar vonken met hoogspanning.
een bobine is een inductiespoel in het ontstekingssysteem van een auto die de 12 volt van de batterij omzet in de duizenden volt (20 tot 30 duizend volt of meer) die nodig zijn om de bougies aan te steken. De draad die van de bobine naar de distributeur gaat en de draden die van de Distributeur naar elk van de bougies gaan, worden bougiedraden genoemd.
deze specifieke vorm van de autotransformator zet, samen met de contactschakelaar en een condensator, de laagspanning van een batterij om in de hoogspanning die vereist is door bougies in een verbrandingsmotor.
wanneer de contactonderbreker sluit, kan een stroom van de batterij zich opbouwen in de primaire wikkeling van de bobine.
zodra de stroom volledig is opgebouwd, opent de contactonderbreker. Aangezien er een condensator overheen is aangesloten, vormen de primaire wikkeling en de condensator een afgestemd circuit, en aangezien de opgeslagen energie tussen de spoel en de condensator schommelt, induceert het veranderende magnetische veld in de kern van de spoel een veel grotere spanning in de secundaire van de spoel.
naarmate de elektronen uit de spoel stromen, ontstaat er een spanningsverschil tussen de centrale elektrode en de zijelektrode. Er kan geen stroom stromen omdat de brandstof en lucht in de kloof een isolator is, maar naarmate de spanning verder stijgt, begint het de structuur van de gassen tussen de elektroden te veranderen.
zodra de spanning de diëlektrische sterkte van de gassen overschrijdt, worden de gassen geïoniseerd. Het geïoniseerde gas wordt een geleider en laat elektronen stromen over de kloof. Bougies vereisen meestal spanning van 12.000-25.000 volt of meer om goed te ‘vuren’, hoewel het kan oplopen tot 45.000 volt.
zij leveren een hogere stroom tijdens het ontladingsproces, wat resulteert in een hetere en langer durende vonk.Naarmate de stroom van elektronen door de opening stroomt, stijgt de temperatuur van het vonkkanaal tot 60.000 K. de intense hitte in het vonkkanaal zorgt ervoor dat het geïoniseerde gas zeer snel uitdijt, zoals bij een kleine explosie.
S. S. UJWAL
(Member of American Society of Mechanical Engineers)
Mechanical Engineering
Andhra University
Visakhapatnam
Andhra Pradesh