Transparant

Er zijn voorstanders en tegenstanders voor het monteren van elektronische ontsteking op een oldtimer. Tegenstanders melden:

  • Het is niet origineel;
  • Het is nergens voor nodig, het klassieke systeem met puntjes werkt uitstekend;
  • Elektronica gaat altijd kapot.

Het laatste argument is een punt waar je rekening meer moet houden.

Wat is het principe van elektronische ontsteking en wat is het kenmerkende verschil met de ouderwetse contactpuntjes?

De vonk wordt gegenereerd door de bobine. Daartoe wordt gedurende een beperkte tijd spanning op de bobine gezet en vervolgens wordt het elektrisch contact snel verbroken. Dit aan- / uitzetten gebeurt in de klassieke ontsteking door de contactpuntjes. Afhankelijk van het aantal cilinders gebeurt dit evenveel keer per rotatie van de verdeleras. Bij een vier cilinder motor is dat dus vier keer.

Voorbeeld bij een viercilinder motor:

 Er zijn vier momenten dat het nokje van de contactpuntjes niet in contact is met de as; de contactpunten zijn dan gesloten en er loopt een stroom door de bobine. Op het moment dat het nokje de as raakt worden de puntjes gelicht en het contact met de bobine verbroken.


Schematisch ziet dit er als volgt uit:

Het kritieke punt voor het een goede ontsteking is dus het loskomen van de contactpuntjes. Door de snelle spanningsval in de bobine van 12 Volt naar 0 Volt ontstaat een inductiespanning in de secundaire spoel van de bobine. Deze inductiespanning is 20.000 - 30.000 Volt (Dit is de open spanning, zeer hoog dus). Zie voor een beschrijving van dit fenomeen de bijdrage over de bobine. Dit hoge voltage zorgt voor een vonk (via de verdeler) in de bougie. De hoogte van de spanning en daarmee de kracht van de vonk is afhankelijk van de snelheid waarmee de spanning van 12 Volt naar 0 Volt zakt. Als de contacten nog gesloten zijn, vloeit er een stroom van ongeveer 3-4 Ampère door de bobine. Bij het verbreken van het contact (de puntjes komen los) ontstaat in de bobine in de primaire spoel ook een inductiespanning. Deze inductiespanning is ongeveer 200 -300 volt. Iedere schakelaar heeft de onhebbelijke eigenschap bij het uitschakelen een vonk te produceren. Zeker bij 200V kan dit aanzienlijk zijn. Tijdens deze vonkoverslag loopt er nog steeds een beetje stroom en valt de spanning met horten en stoten terug naar naar 0 Volt.  Bovendien raak je energie in het systeem kwijt dat nodig is voor de vonkvorming. Voor de bobine is dit voldoende aanleiding om er de brui aan te geven en wordt er geen vonk (of een hele slechte) meer geproduceerd. Dit probleem wordt opgelost door het condensatortje op de verdeler. Dit kleine condensatortje neemt de gegenereerde energie van de  inductiespanning op (vormt met de bobine een LC -kring), voorkomt de vonkvorming (grotendeels) en maakt daarmee een goede vonk mogelijk.

Zoals al gezegd is een snelle spanningsafval naar 0 Volt essentieel voor het krijgen van een goede vonk door de bobine.

Wat is de spanningskarakteristiek van normale contactpuntjes? In onderstaand beeld van een oscilloscoop wordt dit getoond. De spanning valt niet meteen terug naar nul maar fluctueert enkele keren rondom het nulpunt. Dit gedrag maakt dat de vonkopbouw in de secundaire spoel van de bobine minder goed is.

In het plaatje neemt het toerental van situatie 1 naar 3 toe. Hoe hoger het toerental des te minder tijd is er beschikbaar om de bobine te laden. De plaatjes rechts geven detailinfo van het afvallen van de spanning en de fluctuaties van de spanning  bij vonkvorming.

Het systeem met contactpunten heeft bewezen een goed systeem te kunnen zijn. Het heeft echter de volgende nadelen:

  • De puntjes branden toch nog in door vonkvorming en moeten dus regelmatig vervangen worden;
  • Door het slijten van de contactnok verloopt de afstand tussen de puntjes. Herhaald stellen is dan nodig.
  • Als de condensator kapot gaat is er geen ontsteking meer.
  • De spanningsafval karakteristiek is niet optimaal om een krachtige vonk op te wekken.

Wat is elektronische ontsteking?
Simpel gezegd is dit niet meer dan een slimme methode om met moderne elektronica op het gewenste moment de spanning van de bobine uiterst snel naar 0 Volt te sturen en de opgeslagen energie in de bobine beschikbaar te houden voor vonkvorming. Hierdoor ontstaat een hoge inductiespanning met bijbehorende krachtige vonk. Er zijn elektronische systemen die voor het schakelen nog steeds gebruik maken van de contactpuntjes. Deze zullen nauwelijks slijten omdat er stroomloos geschakeld wordt. In deze systemen wordt vaak gebruik gemaakt van transistoren.

Om niet zelf het wiel weer uit te vinden zijn deze systemen voor weinig geld in de markt te koop. Een voorbeeld hierin is de Velleman kit nr 2543. Deze kost ongeveer €15,00. Je moet de schakeling dan nog wel zelf in elkaar zetten (eenvoudig). De power transistor van deze kit kan niet goed tegen grote hitte. De transistor is wel geplaatst op een koelvin maar het het verdient toch nog aanbeveling het geheel op een koele plaats te zetten en als mogelijk de transistor extra te koelen (klein koelvinnetje?). Bij oververhitting brandt de transistor door en sta je stil.

Opmerking:
Bij alle systemen waarbij gebruik wordt gemaakt van de originele contactpuntjes loopt er gedurende de contacttijd 3 tot 4 Ampère door de eindtransistor. Deze moet daar wel tegen kunnen. Oververhitting kan leiden tot het doorbranden van de transistor (eigen ervaring) en is daarmee het einde van de ontsteking. De contacttijd is via het stellen van de contactpuntjes te regelen. Door een grotere afstand van de contactpuntjes in te stellen wordt de contacttijd verlaagd en daarmee de belasting van de eindtransistor verminderd. Bij hogere toerentallen wordt de laadtijd van de bobine navenant lager.

Een andere familie van elektronische ontsteking is wat geavanceerder en maakt gebruik van een Hall-sensor en Mosfet (een dubbele transistor met opmerkelijke eigenschappen). In dit systeem wordt op de rotoras een houder geschoven met magneetjes. Het aantal magneetjes is net zo groot als het aantal cilinders. Bij het roteren van de as activeren de magneetjes de Hall- sensor en schakelt daarmee de Mosfet. De tijd tussen aan-uit is gering. De Mosfet wordt daarmee ook minder zwaar belast.

Een goed merk met dit systeem is Pertronix Ignitor. De laatste tijd is er ook een ander merk met hetzelfde systeem op de markt genaamd: Accuspark. Ik heb slechts beperkte ervaring met dit systeem. Het systeem is wel veel goedkoper dan van Pertronix.

Er zijn ook systemen waarbij het schakelen plaats vindt via een lichtsignaal (Lumenition). Persoonlijk geef ik de voorkeur aan de schakeling met magneetjes aangezien deze minder storingsgevoelig zijn.

Een systeem dat inmiddels enkele jaren zijn kwaliteit bewezen heeft is 123 Ignition. Bij dit systeem wordt de gehele verdeler vervangen door een geavanceerd elektronisch systeem. De relatief hoge prijs is echter wel een nadeel.

Het resultaat van alle elektronische systemen is hetzelfde. De spanning voor het sturen van de bobine wordt in een zeer korte tijd echt naar nul gestuurd.

De spanningskarakteristiek van de elektronische ontsteking is als volgt:

Spanningscurve
Als je dit resultaat vergelijkt met de karakteristiek bij contactpuntjes  dan kun je niets anders concluderen dat elektronische ontsteking veel beter is. Vooral in combinatie met een goede bobine is de inductiespanning verder op te jagen en worden de prestaties van de motor nog verbeterd.

De voordelen van elektronische ontsteking zijn:

  • Veel betere vonk, ontsteking en daarmee prestaties;
  • Lager verbruik;
  • Nauwelijks onderhoud.

Het argument dat elektronische ontsteking de originaliteit van de auto aantast wordt deels teniet gedaan doordat het systeem ingebouwd kan worden in de aanwezige behuizing van de verdeler dan wel in kleine kastjes kunnen worden weggewerkt. Je ziet er dan niets van.

Algemeen advies
Als je een elektronische ontsteking hebt ingebouwd is het raadzaam om toch de originele onderdelen (contactpuntjes en condensator) bij je te hebben. Elektronica heeft de onhebbelijke gewoonte op de meest ongelukkige momenten kapot te gaan. Een terugbouw naar de oorspronkelijke uitvoering is dan snel uitgevoerd en kun je verder rijden.

Transparant