A-23 DE ELECTRISCHE ONTSTEKING.

De electrische vonken, welke tussen de electroden van de bougies overspringen en waardoor het gecomprimeerde brandstof-luchtmengsel wordt aangestoken, gelijken in sterke mate op miniatuur bliksemstralen.
Wij weten, dat, indien er tussen de wolken en de aarde of tussen twee wolken onderling, een sterk electrisch spanningsverschil bestaat, dit tot gevolg kan hebben, dat een plotselinge electrische ontlading optreedt en een enorme vonk — de bliksemflits — tussen beide overspringt.
Wij weten ook, dat zo een bliksemstraal dermate heet is, dat voorwerpen, welke erdoor getroffen worden, in brand kunnen geraken en het is dus gemakkelijk te begrijpen, dat de kleine, maar zeer hete electrische vonk, die we in de motor laten op treden, het licht ontvlambare mengsel kan ontsteken.
Het zou ons uit de aard der zaak veel te ver voeren, indien wij alle bijzonderheden van de electriciteitsleer en van het ontstekingssysteem wilden gaan behandelen, zodat we ons wel tot een zeer populaire beschouwing moeten beperken.

A-24 DE BOUGIE.

Wanneer wij een bougie bekijken, zien we, dat dit een zeer eenvoudig onderdeel is (fig. 21),
In de stalen schacht, welke aan de onderzijde van draad is voorzien, om de bougie in de motor te kunnen schroeven, zit een isolerend lichaam bevestigd, dat we in de wandeling „het porceleintje" plegen te noemen, doch dat in feite uit een of andere speciale steensoort, of uit op elkaar geperste ringen van mica bestaat. Door deze isolator heen loopt de centrale electrode, een metalen stift, welke aan de bovenzijde een aan­sluiting voor de stroomtoevoerkabel draagt en van onderen in een punt eindigt.

Fig. 21. Bougie.

Tegenover deze centrale electrodepunt bevindt zich op zeer geringe afstand een tweede punt, die aan de schacht bevestigd is ; soms zijn er twee of drie van dergelijke punten. Zoals wij weten, maakt het onderste stuk van de bougie deel uit van de wand van de verbrandingskamer van de motor. Aan het einde van de compressieslag is dus de ruimte rond de bougiepunten gevuld met een kleine hoeveelheid van het gecomprimeerde brandbare mengsel : wordt nu de centrale stift op een gegeven moment onder hoogspanning gezet, dan zoekt de hooggespannen stroom een uitweg en springt als een zeer hete vonk tussen de bougiepunten over met het gevolg, dat het mengsel wordt aangestoken.
Het spreekt vanzelf, dat de isolator volkomen gasdicht in de schacht bevestigd is en dat ook de centrale stift geheel lekvrij in de isolator zit geklemd.
Om de bougie zuiver afdichtend in de motor vast te kunnen zetten, maakt men van de bekende koper-asbest bougiering gebruik.
Zoals licht te begrijpen is, staat de bougie aan een enorme verhitting bloot en hebben zowel de electroden als de isolator het zwaar te verantwoorden. Bovendien moet de bougie tegen talloze elkander in razend snel tempo opvolgende drukgolven van de verbrandingen in de cylinder bestand zijn. Een zeer belangrijke factor, waarop men bij aankoop van nieuwe bougies moet letten is, dat deze van de juiste warmtegraad zijn.
Aangezien de fabrikanten elk hun eigen aanduidingen hiervoor hebben — die meestal door letters of cijfers op de bougie zijn aangegeven — zullen wij volstaan met op te merken, dat een te „koude" bougie — die dus zelf veel warmte uitstraalt en waarbij de electroden door de schacht tegen een te intensief contact met de vlam der verbranding worden beschermd — gemakkelijk kan vervuilen en vetslaan, terwijl een te hete bougie daarentegen gloeiontstekingen kan veroorzaken, doordat de electroden zó heet worden, dat ze het mengsel ook zonder electrische vonk op de meest ongewenste momenten reeds kunnen doen ontbranden.
De mate van verhitting van een bougie hangt af van het type motor, de compressieverhouding, de koeling, het toerental, de belasting, enz. ; de vereiste warmtegraad is door de motorfabrikant in overleg met de bougiefabriek gekozen en over het algemeen is het verstandig hiervan niet af te wijken.

Fig. 22. Werking van de magneet.

A-25 DE HOOGSPANNINGSMAGNEET.

De moderne hoogspanningsmagneet, welke algemeen op landbouwtractoren wordt toegepast, is een betrouwbaar apparaat, waarmede men maar zelden moeilijkheden zal ondervinden, maar toch is het wel interessant zich enig begrip aangaande de werking ervan te kunnen vormen.
In figuur 22 zien we een magneet zodanig voorgesteld, dat wij de voornaamste onderdelen precies kunnen zien. Tussen de poolschoenen van een stilstaande, hoefijzervormige, permanente staalmagneet draait het, op kogellagers lopende, anker, dat dus door de motor wordt aangedreven. Op dit anker zijn twee draadspoelen aangebracht: een korte dikke winding en een zeer lange dunne winding. Beide zijn in de afbeelding schematisch aangegeven. Het voornaamste, wat we moeten weten is, dat we twee stroomkringen moeten onderscheiden :
a. De Laagspanningsstroomkring ;
b. De Hoogspanningsstroomkring.
De laagspanningsstroomkring ontstaat in de dikke ankerwinding tengevolge van de draaiing van deze wikkeling tussen de polen van de staalmagneet.
De in de dikke draad opgewekte stroom wordt naar de onderbreker geleid, passeert de onderbrekerpunten en keert via de massa in de wikkeling terug.
De hoogspanningsstroom ontstaat in de dunne ankerwinding en wel tengevolge van de stroomstoot in de dikke wikkeling op het moment van onderbreken van de stroom in de dikke wikkeling. Zoals duidelijk in de afbeelding is te zien, is deze winding met het éne uiteinde aan de dikke winding gekoppeld ; het andere einde is aan de geïsoleerde sleepring bevestigd, vanwaar een koolborstel de hooggespannen stroom via de roterende verdeler naar de geïsoleerde stroomlamellen — welke in de stroomverdelerkap zitten — en de hoogspanningskabels naar de diverse bougies leidt. Op het moment, waarop de punten van de laagspannings-onderbreker openen, ontstaat de hoogspanningsstroom ; het circuit is, uitgaande van de massa : massa — dikke winding — dunne winding — stroomverdeler — centrale stift van een bougie : Vonk — massa.
Volledigheidshalve merken we nog op, dat het tijdstip — waarop de onderbrekerpunten openen ten opzichte van de stand van het anker en dus ook van de motor — regelbaar is door de onderbrekerring te verdraaien.
Verstelt men de ring tegen de draairichting van de magneet in, dan wordt de ontsteking vervroegd en omgekeerd. Om te voorkomen, dat de contactpunten inbranden, is voorts nog een condensator ingebouwd.

A-26. DE BRANDSTOFPOMP.

Bij Diesels en gloeikopmotoren is de brandstofpomp een zeer belangrijk orgaan.
De taak van dit apparaat is, om telkens een nauwkeurig afgepaste hoeveelheid brandstof onder de nodige druk naar de verstuiver(s) te persen. Dit schijnt misschien niet zo bijzonder moeilijk, doch wanneer wij er ons even rekenschap van geven, dat de hoeveelheid brandstof welke per pompslag moeten kunnen worden verwerkt, variëren van nul tot slechts een paar honderdste delen van een kubieke centimeter, is het wel duidelijk, dat we met een zeer accuraat afgewerkt apparaat te doen hebben.
Op het gebied van brandstofpompen bestaat een groot aantal constructies ; vele tractorfabrikanten maken een eigen pomp ; andere bouwen een pomp van een speciale fabriek in. Ook hier zullen we ons weer tot de hoofdpunten moeten bepalen en daarom volstaan met het bespreken van twee gangbare typen :

a. Brandstofpompen, waarbij het op te leveren kwantum wordt geregeld door veranderen van de slag van de zuiger.

Fig. 23 toont ons een doorsnede van een dergelijke pomp, zoals op de Hofherr-Schrantz-Clayton-Shuttleworth (Robuste) gloeikopmotoren wordt toegepast :
De gepolijste stalen zuiger 1 loopt precies passend in de bronzen cylinder 2 en wordt door de motor bewogen. De pakkingmoer 3 en de pakking 4 zorgen voor een volkomen afdichting. De kleppenkamer van de pomp heeft een dubbele inlaatklep — n.l. het kogelklepje 15 en het veerbelaste kegelklepje 14 — en een soortgelijke dubbele uitlaatklep (No. 8 en 7). Bovendien bevindt zich nog een veerbelaste veiligheidsklep op de kleppenkamer.
Wanneer alles normaal werkt, wordt de brandstof, die eerst de filter 18 gepasseerd is, bij het naar links verschuiven van de pompzuiger in de kamer door inlaatkleppen aangezogen : keert de plunjer van richting om, dan wordt de vloeistof door de uitlaatkleppen naar de verstuiver geperst. Om te voorkomen, dat de pomp bij een eventueel verstopte verstuiver stuk zou worden geperst, is het reeds genoemde veiligheidsventiel aanwezig.

Fig. 23. Brandstofpomp van H.S.C.S. Robuste.

Bij te hoge druk wordt de kegelklep tegen de werking van de — nastelbare — veer in van haar zitting gelicht en kan de olie door het overloopkanaal ontsnappen.
Het is duidelijk, dat de hoeveelheid olie, welke per pompslag wordt geleverd, afhankelijk is van de slag, die de plunjer maakt: hoe groter deze is, des te meer brandstof wordt toegevoerd en des te meer vermogen zal de motor — althans tot een zekere grens — kunnen ontwikkelen. De slaglengte van de plunjer wordt bij verschillende tractoren op een of andere wijze door verstelling van het aandrijf-mechanisme geregeld, terwijl in vele gevallen een centrifugaal-régulateur een te hoog toerental van de motor tegengaat.

b. Brandstofpompen, waarbij het op te leveren kwantum wordt geregeld door de zuiger over een korter of langer deel van de constante slag te laten „rondpompen".

Een zeer bekend voorbeeld van dit principe is de Bosch brandstofpomp, waarvan we in het kort iets willen zeggen.

Fig. 24. Bosch brandstofpomp.

In figuur 24 zien we zo een pomp voor een zescylindermotor voorgesteld. In het onderste deel van de pomp zien we de — door de motor aangedreven — nokkenas : de nokken lichten de pompplunjers op de bekende wijze omhoog, terwijl ze door de spiraalveren weer omlaag worden geduwd. Het geheel doet sterk denken aan het mechanisme, dat de in-en uitlaatkleppen van een motor bedient ; de plompplunjers komen bij deze vergelijking met de klepstoters overeen. Het ondercarter van de pomp bevat smeerolie om het nokkenas-mechanisme te smeren.
In het bovendeel van de pomp zien we een horizontaal kanaal, waardoor de brandstof wordt toegevoerd. Van dit kanaal uit kan de brandstof door in de pompcylinders geboorde openingen tot de cylinders toetreden.

Fig. 25. Detail van Boschpomp.

In fig. 25 is een pompje afzonderlijk voorgesteld en zien we de toevoeropening bij 101h. Wordt de plunjer 105a door de nok omhooggedrukt, dan wordt de brandstof via de terugslagklep 106 en de persleiding naar de verstuiver geperst. Bij een zuiver cylindrische, massieve pompzuiger zou de pomp — aangezien de slaglengte van de zuiger constant is — altijd evenveel brandstof opleveren. Door een speciale constructie heeft men echter weten te bereiken, dat de pomp een uitermate fijn regelbare hoeveelheid per slag geeft. Te dien einde is de zuiger van een kleine verticale insnijding voorzien, die in een schroefvormig geprofileerde uitfraising overgaat, zoals we in figuur 26 bij B kunnen zien.
In het schetsje 1 is de pompzuiger in de onderste stand voorgesteld ; de instromende brandstof vult de ruimte boven de zuigerkop A en ook de typisch gevormde kamer B. Gaat de zuiger omhoog, dan levert de pomp haar volle capaciteit, omdat de toevoergaatjes door de zuiger worden afgesloten (2).
Wordt de zuiger echter in de cylinder verdraaid, zodat de verticale gleuf rechts vóór ons staat -— zie 3 — dan zien we bij het omhoogkomen van de zuiger, dat op een gegeven moment, nog vóór de opwaartse slag ten einde is gekomen, een verbinding ontstaat tussen de rechtse boring in de pomp-cylinder en kamer B, dus óók tussen de ruimte boven de zuiger en de boring in de cylinderwand. Wat zich op dat ogenblik nog aan brandstof boven de zuiger bevindt, wordt niet meer naar de verstuiver geperst, doch ontwijkt via het verticale kanaal en de kamer B door de rechtse boring in de cylinder (4) en komt weer in het grote toevoerkanaal.
De pomp brengt dus maar een deel van de vulling op. In schets 5 is de zuiger zover gedraaid, dat de ruimte boven de zuigerkop door het verticale kanaal in voortdurende verbinding staat met de rechtse boring in de cylinderwand ; de zuiger blijft normaal op en neer gaan, doch tengevolge van het permanente „lek" — het verticale kanaal — wordt geen brandstof opgevoerd.

Fig. 26. Verschillende zuigerstanden bij de Boschpomp.

Ten slotte willen we er nog op wijzen, dat de verdraaiing van de pompzuigers tot stand komt door een getande regelstang heen en weer te schuiven ; de tanden grijpen in tandrondsels, zoals in fig. 25 duidelijk te zien is.
De in fig. 24 afgebeelde pomp is van een ingebouwde centrifugaalregulateur 110 g voorzien, die op de regelstang 110 u werkt.

 

Inhoudsopgave

volgende pagina