Wat is een vonkinductor of Ruhmkorff-inductor en wat is de werking daarvan?

Een vonkinductor of Ruhmkorff-inductor wordt gebruikt voor het opwekken van hoogspanning. Deze hoogspanningstransformator wordt gebruikt voor het opwekken van een elektrische spanning van 100.000 Volt of meer. Deze spanning wordt opgewekt uit een gelijkstroombron doormiddel van inductie. In het verleden werd een vonkinductor gebruikt als voeding voor bijvoorbeeld geissler- en crookesbuizen. Daarnaast werd een vonkinductor ook gebruikt voor het uitzenden van radiogolven en het opwekken van röntgenstraling.

Toepassing van de vonkinductor
Tegenwoordig wordt er minder gebruik gemaakt van vonkinductors voor het opwekken van hoogspanning. In plaats daarvan maakt men in toenemende mate gebruik van een transformator met hoogspanningsgelijkrichters. Varianten van de vonkinductor worden nog wel toegepast. Een voorbeeld hiervan is de bobine die wordt gebruikt bij benzinemotoren. Deze bobine is gebaseerd op de vonkinductor. Een bobine wordt gebruikt om hoogspanning op te wekken, deze hoogspanning is nodig om de bougie een vonk te laten maken. Met de vonk van de bougie wordt het brandstofmengsel in de cilinder tot ontbranding gebracht zodat druk ontstaat. De bobine is slechts één voorbeeld van een vonkinductor er worden tegenwoordig ook vonkinductors gebruikt met lagere uitgangsspanningen. Deze worden bijvoorbeeld gebruikt als voeding voor schrikdraad.

Wat is het principe van een vonkinductor?
Een vonkinductor bestaat uit 2 spoelen. Deze spoelen hebben een cilindrische vorm en zijn om een ijzerkern heen gewikkeld. Deze ijzerkern heeft de vorm van een staaf. De twee spoelen zijn gemaakt van elektrolytisch koper. De spoelen kunnen worden ingedeeld in een primaire spoel en een secundaire spoel. Door de primaire spoel loopt een gelijkstroom door de draden van de wikkelingen. Deze gelijkstroom wordt onderbroken door een zelfstandige onderbreker die ook wel de ‘hamer van Wagner’ wordt genoemd. Dit onderbreken gebeurd continu en zorgt er voor dat er in de secundaire spoel een zeer hoge wisselspanning geïnduceerd wordt. Deze hoge wisselspanning heeft een sterk asymmetrische vorm. De spanning die hierbij wordt opgewekt is zo hoog dat er een vonk ontstaat. Deze vonk is een elektrische ontlading die tussen de secundaire aansluitklemmen ontstaat. Bij een bobine van een verbrandingsmotor wordt de bobine gebruikt om voldoende hoogspanning te leveren voor de bougie die de vonk maakt.

Wat is een bobine en waar wordt deze voor gebruikt?

Een bobine is een transformator die wordt gebruikt in het ontstekingssysteem van verbrandingsmotoren. Het woord bobine is ontleend uit het Frans, in het Frans betekend dit woord spoel of klos. In Vlaanderen wordt een bobine ook wel een bobijn genoemd. Voor het ontsteken van de brandstof in de verbrandingsmotor genereerd de bougie een vonk. De bobine levert de spanning die daarvoor nodig is. Dit is een hoogspanning (tot 40 kV) en wordt dus gebruikt als voeding voor de bougie. Een bobine zet de laagspanning van het elektrische systeem om in een hoogspanning die nodig is voor een ontsteking. Oude auto’s hebben meestal één bobine. Modernere auto’s bevatten meestal een bobineblok met meerdere bobines.

Hoe ziet een bobine er uit?
Een conventionele bobine bevat twee spoelen die zijn gemaakt van geëmailleerd koperdraad deze zijn gewikkeld om een gelamelleerde weekijzeren kern. De ene spoel wordt ook wel de primaire spoel genoemd en is de laagspanningsspoel. De laagspanningsspoel heeft weinig windingen van dikke draad. De tweede spoel wordt de secundaire spoel genoemd. Dit is de hoogspanningsspoel en deze heeft veel windingen die zijn gemaakt van dunne draad. Deze twee spoelen vormen samen de transformator. De wikkelingen in de spoelen worden van elkaar gescheiden door laagjes isolerend papier.

Hoe werkt een bobine?
Zoals hierboven gelezen kan worden bestaat een bobine uit een laagspanningskant en een hoogspanningskant. De laagspanningskant van de bobine voorzien van een gelijkspanning van +12 volt vanaf het contactslot. Oudere motorvoertuigen hebben aan de laagspanningskant een gelijkspanning van 6 Volt. Een bobine werkt als volgt:

  • De onderbreker of contactpunten in de stroomverdeler worden onderbroken.
  • Hierdoor wordt de gelijkstroomkring van de primaire wikkeling naar massa onderbroken.
  • Dit zorgt er voor dat in de secundaire spoel van de bobine een hoge inductiespanning wordt opgewekt. Deze spanning is een hoogspanning tussen 15.000-25.000 Volt.
  • Via een verdeler wordt de hoogspanning naar de juiste bougie geleid.
  • De bougie kan door de hoogspanning een vonk maken.
  • De vonk van de bougie ontsteekt het brandstofmengsel in de cilinder.
  • Door de ontbranding van het mengsel ontstaat een soort explosie die de zuiger naar beneden drukt.
  • De zuiger brengt de krukas in beweging.

Bobine vervangen?
De meeste onderdelen van een auto zijn aan slijtage onderhevig. Een bobine is daar geen uitzondering op. De bobine moet op een gegeven moment vervangen worden. Hiervoor is echter geen vaste termijn of een vast aantal kilometers dan het voertuig gereden moet hebben. Een kapotte bobine kan men herkennen aan het vermogen verlies. Ook kan een voertuig met een kapotte bobine gaan schudden.