Vapour lock òf oververhitte bobine?

 

Iedereen kent de verhalen en sommigen hebben het zelf meegemaakt, ‘onze Panhards’ hebben, net als veel andere oude auto’s, onder bepaalde omstandigheden last van ‘vapour lock’. Het verschijnsel doet zich vooral voor bij warm weer en onder file omstandigheden. De auto stopt dan plotseling, starten lukt niet meer, maar na een kwartiertje afkoelen, liefst met de motorkap open, wil de auto plotseling wel starten en je rijdt zonder verdere problemen weer weg.
Vapour lock wordt veroorzaakt doordat de benzine (kooktraject 38 – 205ºC), vooral in de leiding vóór de benzinepomp (lagere druk) gaat koken. Benzine kan al vanaf 38ºC koken en dan dampbellen in de benzineleiding vormen die de benzinepomp verhinderen de motor nog van brandstof te voorzien. Dat gebeurt vooral als de motor weinig brandstof gebruikt en de langzaam doorstromende benzine alle tijd heeft om op te warmen.

 Mij overkwam iets dergelijks met mijn 24BT tijdens de Antwerpenrit in 2016, overigens stond ik toen recht achter Peter van Leeuwen die met zijn Dyna Z precies hetzelfde probleem had.
Maar was het wel een vapour lock, was het niet iets anders? De laatste tijd wordt steeds vaker geroepen dat het in dergelijke gevallen niet om een vapour lock gaat maar dat een oververhitte bobine de schuld is.

 

Ik zelf geloof niet in de bobine theorie, want dan zou zo’n bobine een zelfherstellend karakter moeten hebben en dat is gezien de constructie en werking van dat apparaat erg onwaarschijnlijk. Maar geloven heeft niets met techniek en wetenschap te maken, het was tijd om eens te gaan meten. Worden bobines in een Panhard zo (te) heet?

 

 Peter van Leeuwen pakte de handschoen als eerste op. Hij begon met een proef op de werkbank. Omdat hij normaliter met zijn zelfgebouwde CDI ontsteking rijdt, deed hij zowel proeven met de originele inductieve (Panhard) ontsteking als met zijn eigen CDI ontsteking. (voor meer uitleg over CDI: zie het artikel ‘De ontsteking’ van PvL op deze site).

 

 Zijn proeven leverden op dat bij een (gesimuleerd) toerental van 3000 omw/min de bobine na een half uur:

 

  •   met een inductieve (Panhard) ontsteking 20 ºC warmer was,
  • en met de CDI ontsteking 1,5 ºC warmer.

 

 Vervolgens deed Peter een praktijkproef van 13 km inclusief een stukje autoweg met zijn Dyna Z. Nu werd de bobine,

 

  •   met de originele ontsteking 23,5 ºC warmer en kwam zo op 41,9ºC,
  • en met de CDI ontsteking 8,4 ºC warmer en kwam zo op 26,8ºC.

 

 De opwarming van de bobine is in beide gevallen hoger dan op de werkbank, maar eigenlijk nog steeds niet vermeldenswaard. De oorzaak van de iets grotere opwarming is ongetwijfeld te danken aan de warmtestraling van de motor.

 

 Maar hoe hoog zouden de temperaturen worden in een file? Om dat te weten te komen zouden we een file moeten veroorzaken om dan vervolgens onder de motorkap metingen te gaan verrichten. We hebben ons daaraan niet gewaagd, maar Peter deed een proef op de werkbank waar hij dit keer een file simuleerde met het stationaire toerental van 1200 omw/min. Bij zo’n laag toerental loopt bij de originele inductieve ontsteking veel meer stroom door de bobine dan bij een CDI ontsteking en dat was in de resultaten te zien, na een half uurtje werd de bobine:

 

  • met de inductieve ontsteking 37ºC warmer en kwam op een temperatuur van 60ºC;
  • terwijl hij met de CDI ontsteking maar 3ºC opwarmde tot 22ºC.

 

In een rijdende auto zullen deze temperaturen nog wat hoger uitkomen door de warmtestraling van de motor en de kerntemperatuur van de bobine zal natuurlijk hoger zijn dan de door ons gemeten oppervlakte temperaturen. Maar uit specificaties van (huidige) bobines blijkt dat deze onderdelen pas bij temperaturen boven de 180ºC (!) mogen gaan klagen.

 

Niets aan de hand dus met de bobine temperatuur in een Dyna Z (en vergelijkbare Panhards). Maar is een 24 vergelijkbaar? En een CD of een DB? Bij die auto’s is er wat minder ruimte onder de motorkap en de temperaturen lopen daar meer op. Daarom hier praktijkervaringen met mijn 24BT.

 

Begin 2018 sloot ik niet ver van huis met mijn 24BT achteraan in een file. Ik heb een volledig elektronisch ontstekingssysteem (met CDI) maar dat kan ik met een schakelaar uitzetten en dan werkt de originele, inductieve ontsteking weer. Die werkt dan wel met een moderne Hella ‘wasted spark’ bobine. Deze dag reed ik (per ongeluk) met de schakelaar in de stand ‘origineel’.
Na ongeveer een kwartier stilstaan en stationair draaien kwam de file met horten en stoten in beweging en na nog een kwartier rijden en stilstaan zag ik echt een stukje vrije weg voor me. Op dat moment stopte de motor abrupt. Geen nagepruttel, dus waarschijnlijk een ontstekingsprobleem. Dat bleek een juiste diagnose, de nagenoeg nieuwe bobine was bloedheet en produceerde geen vonken meer. De wegenwacht bracht mij thuis (ik heb een prachtig sleepoog) en daar bleek de bobine, ook nadat hij volledig was afgekoeld, geen vonken meer te produceren. Een nieuwe bobine verhielp het probleem. Een duidelijk geval van oververhitting en een daaraan bezweken bobine, die zich overigens nooit meer spontaan herstelde.
Als een nieuwe bobine bezwijkt aan oververhitting vraag je je af hoe heet wordt zo’n ding dan in mijn 24?

 

Ik maakte een proefrit van ± 25km waarvan de helft snelweg, met mijn CDI systeem ingeschakeld en de (Hella) bobine op de originele plek dicht bij de motor. Na de rit bleek de oppervlakte temperatuur van de bobine 75 ºC. Aangezien (zie de metingen van PvL) de opwarming van mijn bobine met CDI ontsteking weinig te maken kon hebben met het elektrische systeem, werd de opwarming voornamelijk veroorzaakt door de warmtestraling van de motor. In dit geval zal de kerntemperatuur van de bobine dus niet of niet veel hoger geweest zijn en het was dus geen situatie om me zorgen over te maken.

 

Maar mijn bobine was defect geraakt toen ik niet met mijn CDI systeem reed maar met het originele systeem dat zelf ook veel (elektrische) warmte genereert. Was het de combinatie van stralingswarmte plus de warmte van de inductieve ontsteking?
Het lijkt mij zeer waarschijnlijk, vooral ook omdat moderne bobines niet ontworpen zijn voor het ouderwetse stroom vretende ontstekingssysteem, maar voor CDI achtige systemen die de bobine elektrisch minder belasten. Helemaal zeker was dat het niet om een vapour lock ging.
En durf ik nog met de schakelaar op ‘origineel’ file te rijden? Absoluut niet!!

 

Eén ding is nu duidelijk, een CDI ontsteking is qua warmteproductie sterk in het voordeel t.o.v. de originele Panhard ontsteking (ook als er een Velleman kitje of een 123 gemonteerd is). Dit voordeel is relatief, want in een auto als een Dyna-Z lijkt oververhitting van de bobine, ook met de originele inductieve ontsteking, uitgesloten. In een 24 en waarschijnlijk ook in de CD en de DB, zeker als zij nog uitgerust zijn met een inductieve ontsteking (Velleman en 123 vallen ook hieronder), ligt oververhitting van de bobine(s) wel op de loer. Het is niet onwaarschijnlijk dat om die reden de bobine(s) in de CD en DB al door de fabrikant op koelere plekken zijn geplaatst.

 

Voor de zekerheid heb ik mijn bobine toch maar verplaatst naar een koelere plek op de rechter wielkast. Na een rit als boven beschreven (met CDI dus) meet ik nu 45 ºC. De kans dat deze temperatuur veel verder oploopt in een file is met de CDI ontsteking afwezig.

 

De conclusie: Tijdens de Antwerpenrit 2016 zijn onze bobines niet oververhit geraakt, onze auto’s stopten als gevolg van een vapour lock. Het feit dat zij na ongeveer een kwartier afkoelen ze als vanouds startten, past in het het klassieke ‘vapour lock’ scenario!
Lering:

 

  • Vapour lock is bij onze auto’s, zeker op zomerse dagen in de file, een vrij normaal verschijnsel.
  • Vapour lock kan voorkomen worden door benzineleiding te isoleren en/of een elektrische brandstofpomp te monteren.
  • Ook bobines kunnen op zomerse dagen in de file te heet worden en bezwijken. Dit kan voorkomen worden door de ontsteking te moderniseren met bijvoorbeeld een CDI ontsteking.
  • De kleinere moderne bobines zijn waarschijnlijk gevoeliger voor oververhitting dan de ouderwetse grote busvormige typen. Wilt u overigens meer van de huidige bobines weten, kijk dan even op deze informatie van Beru
  • Er zijn voor de bobine van een 24 koelere plekken onder de motorkap te vinden.

 

 Peter van Leeuwen / Ries kruidenier