De Bobine 

De bobine is in weze een transformator. De techniek is redelijk simpel, maar toch lastig te bevatten. Dit is wat er precies gebeurd in de bobine:

Op de plus van de bobine is de accu-spanning aanwezig. Het motormanagent systeem legt de min aan massa en er begint een stroom te lopen door de primaire spoel van de bobine. Om deze spoel bouwt zich een magnetisch veld op volgens een E-curve. Dat wil zeggen: het ontstaan van het magnetische veld gaat snel, daarna zwelt het steeds langzamer aan. Op het moment dat we de stroom onderbreken doordat het motormanagement systeem de min lostrekt van de massa zal het magnetische veld dat om de bobine staat enorm snel instorten. Een veranderend magnetisch veld brengt een spanning teweeg in een geleider. In de primaire spoel ontstaat nu een spanningspiek van 300 tot 400 volt. De secundaire spoel van de bobine heeft echter veel meer windingen en is aangesloten op de bougie en in deze spoel zal er dus ook een spanning ontstaan. Deze spanning is echter veel hoger en kan oplopen tot 20.000 volt. Bij 8-12.000 volt zal de lucht tussen de bougie-electroden electrisch geleidend worden (ioniseren) en zal de opgewekte stroom in de bobine kunnen gaan lopen over deze geïoniseerde lucht. Als zich daartussen een brandstof-zuurstof mengsel bevindt in de goede samenstelling zal dit tot ontbranding komen.

Er vallen wel een paar leuke weetjes te vertellen over de bobine:

Allereerst zijn er verschillende typen, maar werken ze allemaal volgens hetzelde princiepe. De vroeger gebruikte bobine's hadden een vrij grote weerstand van de primaire spoel: de primaire spoel bevatte redelijk veel windingen. Dit moest men doen om te voorkomen dat de bobine zou doorbranden bij een laag toerental. De tijd van opladen was toen immers een deel van een cyclus en veranderde mee met het toerental. Op een hoog toerental werd de laadtijd te kort om nog een redelijk sterke vonk te verkrijgen. Vandaar dat we vandaag de dag erg blij zijn met een stukje electronica. Nu kunnen we bobine's gebruiken die een zeer korte oplaadtijd benodigd hebben door een zeer lage impedantie van de primaire spoel (0,5-0,6 ohm). Vroeger gebruikte men ook een voorschakel-weerstand. Tijdens het starten sloot men deze voorschakelweerstand kort om de bobine zo meer spanning aan te bieden. Tegenwoordig corrigeert onze electronica de spanningsval tijdens het starten en zal de bobine wat langer laten laden.

Als we gaan rekenen aan de bobine dan komen we tot een opmerkelijke conclussie: Met een 0,5 Ohm impedantie op 12 volt trekken we met gemak 24 ampere door de bobine als we deze zijn gang laten gaan. Er vindt dan een warmte ontwikkeling plaats van bijna 300 Watt. Om aan te geven hoe warm dat is: een gemiddeld peertje in onze huiskamer straakt 40-60 Watt aan warmte uit en die willen we niet graag aanraken als ze in werking is.

Om warmte opbouw te voorkomen is het dus zaak de TIJD dat de bobine geladen wordt te begrenzen. Per bobine wil dat wat verschillen, maar moderne bobine's zijn op volle sterkte in rond de 3ms. Volgens de E-curve zitten ze dan pas op 80% van hun magnetische cappaciteit, maar de laatste 20% zal naar verhouding zeer lang gaan duren en een behoorlijke temperatuurstijging teweeg brengen terwijl de vonk maar een klein beetje meer energie zal bevatten. Zetten we de bobine per ongeluk aan zonder deze tijdsbegrenzing dan kan het goed zijn dat ze beschadigd raakt. In de meeste gevallen zal ze doorbranden, maar het kan ook zijn dat ze uit elkaar spat. De bobine is het meest kwetsbare deel van het motormanagement systeem indien onjuist behandeld.

Beschadigde bobine door te lange DWELL

Er valt nog een leuk verhaal te vertellen: veel mensen die diagnose moeten stellen op een voertuig trekken 1 voor 1 de bobine kabels los om te controleren of alle cilinders meelopen. Wat er nu gebeurd is dat bij uitschakeling van de bobine de hoogspanning ontstaat in de secundaire spoel. De weerstand van de bougiekabel is nu echter oneindig hoog. In theorie stijgt de spanning dus ook oneindig hoog mee. Het kan gebeuren dat de spanning nu een alternatieve route gaat zoeken door de bobine om het overschot aan electronen te lozen. Vaak brand er dan een klein gaatje in de isolatie van de bobine tussen de primaire en secundaire spoel en vindt de hoogspanning zijn weg naar de massa...... via het motormanagement systeem ! Dit zal de eindtrappen van de ontsteking doen vernielen. De bobine is nu beschadigd, maar werkt nog wel. Zo lang de bougie kabels blijven aangesloten zal er niet veel mis gaan. Maar als er een keer een hogere weerstand ontstaat tussen de bougie en de bobine, dan zal de spanning opnieuw de alternatieve route zoeken en in een ongunstig geval opnieuw de driver van de bobine beschadigen. Zo kan het zijn dat door onjuiste diagnose meerder motormanagement systemen gewisseld moeten worden voor men een keer in de gaten heeft wat er aan de hand is. Ik raad het gebruik van bobine's van de sloop dan ook ten zeerste af. Gebruik een goede bobine, de juiste kabels en bougie's van een goed merk.

Aktief of Passief ? Coil on Plug ?

Dan is er nog een verschil. Zoals verteld ontstaat er een piekspanning van rond de 400 Volt op de PRIMAIRE spoel, dus bij de driver en dus ook in het motormanagement systeem in het geval van een passieve bobine. Het verschil tussen een passieve bobine en aktieve bobine is het volgende:

- Een Passieve bobine heeft geen "drivers" in de bobine ingebouwd.

Een passieve bobine van MSD

Het voordeel is dat deze bobine eenvoudig is aan te sturen en ze zijn in de regel wat goedkoper.

Het nadeel is dat deze bobine gestuurd zal moeten worden door een driver in het motormanagement systeem hetgeen extra storing in de kast kán opleveren. De stroom zal DOOR het management systeem heen lopen en de bedrading dient dikker te worden uitgevoerd.

- Een Aktieve bobine heeft de "driver" in de bobine ingebouwd.

Het voordeel van deze bobine is dat de bedrading dunner kan worden uitgevoerd naar het Motor Management Systeem toe. De hoogspanning blijft geheel buiten de behuizing van het MMS en de driver is afgesteld op de bobine (stroombegrenzing).

Het nadeel is dat het soms even uitzoekwerk is hoe de bobine aan te sturen is. Ze zijn ietsje duurder. De drivers willen nog wel eens kapot gaan als de temperatuur onder de motorruimte gedurende lange tijd zeer hoog is.

Toch wegen deze "nadelen" zeker niet op tegen de voordelen van een korte hoge stroomkring, de hoogspanning buiten het EMS systeem en raden wij altijd aan met een AKTIEVE bobine te werken !

Coil on Plug:

Dit zijn bobine's die bij motoren kunnen worden toegepast waarvan de bougie zich in een schacht bevindt. Een voorbeeld van een bekende Coil on Plug:

Vrijwel alle moderne motoren van nu gebruiken dit type bobine's. Zowel in aktieve vorm als in passieve vorm. Het grote voordeel is de afwezigheid van hoogspanningskabels over het motorblok welke kunnen falen en voor verliezen zorgen. Diagnose stellen is wat lastiger geworden, maar op de meeste diagnose apparatuur kan een testfunctie ingeschakeld worden waardoor de bobine te bedienen is zonder dat de motor draait. Wij kunnen bijvoorbeeld de Citroën motoren uit de DS en CX met dergelijke bobines moderniseren, maar we hebben ze ook al toegepast op VW 16V motoren.

Een goede vonk is het belangrijkste van alles voor het goed functioneren van de verbrandingsmotor. Een goede vonk laat zich omschrijven:

Een goede vonk is krachtig genoeg om ten alle tijden het mengsel tot ontbranding te krijgen.

Niet minder dan dat.. Niet meer dan dat.

Al is het moment waarop de vonk plaatsvindt zeker zo belangrijk...