Tekst & foto’s Dick Esselink

Papa is blijven hangen aan de sixties…

Paul van Vliet schreef de tekst in 1985. Papa mijmert over vroeger: idealen, lange haren, Dylan, flowerpower. Na 20 jaar is de wereld veranderd. De kinderen zeggen “pas je aan, ga iets doen.” Zijn idealen zijn achterhaald.

Ook in de techniek gaan de veranderingen snel. De ontsteking met contactpunten, een wonder van ingenieurskunst, wordt nu gezien als achterhaald, vervuilend en onbetrouwbaar. De introductie van elektronica, zoals de transistorontsteking en later bij voorbeeld de 123-ignition, was een grote verbetering qua onderhoud en prestaties. De meeste godinnen zijn er nu mee uitgerust. Alles is digitaal opgeslagen in een chip. Slimme regelingen optimaliseren het geheel. Toch zijn ze er nog. De klassieke ontsteking. De testbanken. De mensen die er in geloven. Omdat de eigenaar tevreden is over de prestaties. Of hecht aan originaliteit.

Na jarenlange dienst zijn veel verdelers gesleten: speling op de verdeleras, doorgesleten oogjes van de veertjes van de centrifugaalvervroeging, slijtage van de nokken, een lekke vacuümdoos et cetera. Het werkt nog wel, maar niet optimaal. Om zo’n klassieke verdeler goed te kunnen afstellen is een testbank nodig. Bekende merken zijn Sun en Souriau. Per merk zijn er verschillende types gemaakt: met en zonder vonkbrug om de bobine te testen, et cetera. Veel van die testbanken zijn in de afgelopen jaren weggegooid. Soms zijn ze te koop. Vaak is de testbank defect: de hoogspanning neonlamp is kapot en niet meer verkrijgbaar, de vacuümpomp is lek of de regelaar van het toerental is gecorrodeerd en werkt niet nauwkeurig.

Een paar jaar geleden heb ik zo’n Souriau testbank gekocht. Compleet met vliegroest, een kapotte neonlamp en verdroogde rubberen aandrijfsnaar. Omdat er een originele verdeler in mijn Citroën ID19P uit 1958 hoort, dan moet je meten en corrigeren. Nieuwe neonlampen zijn niet meer te koop. In Frankrijk zijn er ombouwsets naar led-verlichting voor Souriau testbanken. Compleet met een Franse handleiding: knippen in draden, doorverbinden of afdoppen, monteren van de rode leds onder het draaiplateau etc. Griezelig om in die draden te knippen, maar met enige kennis van de Franse taal lukte het.

Afbeelding 1. De testkast. Rechts de toerenteller met draaiknop om het toerental in te stellen. Links de draaiknop om vacuüm te zuigen en de bijbehorende onderdrukmeter. Het zwarte plateau draait rond met een instelbaar toerental. Rond het plateau de 360-graden verdeelschaal die draaibaar is.

Ontsteking

Om de werking van een testbank te begrijpen is enige kennis over de werking van de ontsteking en de daarbij behorende begrippen nodig. In essentie bestaat de ontsteking uit contactpunten, bobine en bougies. Als het contact aanstaat loopt een stroom door de primaire spoel van de bobine via de contactpunten naar de massa. In de bobine zit ook een secundaire spoel met veel meer windingen van een dunnere draad. Wanneer de contactpunten opengaan stopt de stroom door de primaire spoel. Dat veroorzaakt in de secundaire spoel een inductiestroom met een hoge spanning (15.000-25.000 Volt). Deze stroom wordt via de verdelerkap en bougiekabel geleid naar de bougie en zorgt daar voor een vonk. Deze vonk ontsteekt het benzine-luchtmengsel in de cilinder van de motor.

De contactpunten gaan open door nokken op de verdeleras. Bij een 4-cilinder motor zijn er vier nokken. Als de verdeleras eenmaal rond draait, gaan de contactpunten vier maal open. Per 90 graden een vonk. De motor is 4-takt, de krukas draait twee keer zo snel als de verdeleras om ervoor te zorgen dat in één ronde van de verdeler alle cilinders een vonk krijgen. Om de ontsteking onder alle toerentallen en bedrijfsomstandigheden optimaal te laten functioneren is een aantal voorzieningen getroffen zoals een condensator, centrifugaal- en vacuümvervroeging, etc.

 

Afbeelding 2. Schema ontsteking

De werking van een testbank is relatief eenvoudig. De verdeler wordt boven het zwarte plateau in de houder geplaatst. Het plateau drijft de verdeler aan. Het toerental van het plateau is regelbaar, af te lezen op de toerenteller. Rond het draaiende plateau is een 360-graden verdeelschaal aangebracht die verdraaid kan worden. Onder het plateau is een neonlamp bevestigd die meedraait met het plateau en door een spleet licht naar boven straalt als de contactpunten geopend zijn. Zo kan de contacthoek worden afgelezen: het niet verlichte deel van de verdeelschaal is de contacthoek.

Afbeelding 3. De spleet waardoor de neonlamp rood licht naar boven straalt.

Contacthoek

Voor het openen en sluiten van de contactpunten is dus 90 graden beschikbaar. Het gedeelte daarvan waarin de contactpunten zijn gesloten is de contacthoek. Afhankelijk van de merk (Ducellier, SEV et cetera) is dat bij voorbeeld 57º ± 2º. In die periode loopt er dus stroom door de primaire spoel van de bobine. Als de contacthoek te klein is afgesteld zal deze periode te kort zijn en, als de motor hoge toerentallen draait, zal er wanneer de contactpunten openen onvoldoende spanning in de secundaire spoel ontstaan en de bougie slecht (of niet) vonken. Daarom moet de contacthoek voldoen aan de voorgeschreven waarden.

Afbeelding 4. De testbank in gebruik. De verdeler met vacuümdoos is ingeklemd in de houder. De verdeler draait 1000 toeren. Dit correspondeert met 2000 toeren van de motor. Doordat het plateau met de neonlamp zo snel ronddraait ontstaan visueel vier rode blokken. De nokken op de verdeleras staan op (vrijwel) gelijke afstand en zijn dus in goede staat. De contacthoek is ca. 60 graden.

 

Afbeelding 5. Uit deze tekening blijkt hoe de contacthoek en de slijtage van de nokken (openen contactpunten) zijn af te lezen.

Symmetrie van de nokken

De verdeleras, waarop de vier nokken zijn aangebracht, wordt aangedreven door de motor en draait met het halve toerental van de motor. Na vele honderdduizenden omwentelingen kan er slijtage ontstaan in de lagering van de verdeleras of aan de nokken. Daardoor zal de ene nok iets later de contactpunten openen, een andere iets eerder. Met als gevolg dat niet alle vonken op exact het juiste moment het benzine-luchtmengsel ontsteken. Voor onze motoren is een afwijking tot twee graden acceptabel. Als het goed is zullen de nokken op 90 graden van elkaar staan: het openen van de contactpunten moet dus op 90 graden van elkaar staan.

Centrifugaalvervroeging

Om het benzine-luchtmengsel bij alle toerentallen op het juiste moment te ontsteken moet de ontsteking bij hoge toerentallen iets eerder plaatsvinden. Dit is omdat de verbranding van het mengsel een constante snelheid heeft en bij hogere toerentallen dus iets vroeger moet beginnen om te voorkomen dat de verbranding te laat plaats vindt. Om dat mogelijk te maken zijn in de verdeler twee gewichtjes aangebracht die bij hogere toerentallen steeds verder naar buiten worden geslingerd en zo zorgen voor centrifugaalvervroeging. Daarvoor zijn kleine veertjes, geleide platen en kleine nokken gebruikt. Al deze onderdelen slijten en kunnen afwijkingen veroorzaken waardoor de verdeler niet meer optimaal functioneert.

De centrifugaalvervroeging van de verdeler is afleesbaar door het toerental te laten toenemen: door de vervroeging van de verdeler gaan de contactpunten eerder open en gaat het neon-lampje eerder branden. Visueel verschuift het rode blok ten opzichte van de verdeelschaal tegen de draairichting in. Bij meerdere toerentallen wordt de centrifugaalvervroeging gemeten en op papier vastgelegd.

 

Afbeelding 6. Slijtage van de geleider van een centrifugaalgewicht.

 

Afbeelding 7. Het oogje van het centrifugaalgewicht is ook ingesleten.

 

Afbeelding 8. Slijtage aan het haakje van de veer.

Afbeelding 9. De gemeten vervroeging is in in de grafiek vastgelegd.

Vacuümvervroeging

Dit is een voorziening die alleen bij bij de ID19 tot september 1964 is aangebracht. Bedoeld om bij het accelereren de motor optimaal te laten presteren. Het vacuüm uit het inlaatspruitstuk wordt gebruikt om vervroeging te realiseren met een vacuümdoos die de onderdruk omzet in een mechanische beweging. Vaak is deze vacuümdoos lek. De testbank is uitgerust met een vacuümpomp, gekoppeld aan een luchtdrukmeter. Hiermee kan de vacuumvervroeging worden gemeten.

Afbeelding 10. De vacuümdoos die onderdruk omzet in een mechanische beweging door middel van een membraan.

Afbeelding 11. Met een schroefhaak in het membraan en met de getande excentrische plaat kan de vacuumvervroeging worden afgesteld.

Curves

Voor iedere verdeler heeft Citroën aangegeven welke vervroeging daarbij hoort. Zowel voor centrifugaalvervroeging als voor vacuumvervroeging. Bij ieder toerental het aantal graden vervroeging met daarbij de toegestane tolerantie. Vanaf september 1964 alleen centrifugaalvervroeging. Voor een DSuper, bouwjaar 1969- juli 1972 was dat b.v. de curve C11. In het Werkplaats Handboek deel I zijn deze curves opgenomen.

Vonkbrug

Door veroudering van de isolatie in de bobine kan er kortsluiting in de bobine ontstaan. Meestal treedt de kortsluiting op als de bobine warm is. De motor hapert of stopt. Om een bobine te testen wordt deze aangesloten op de verdeler op de testbank. Daarbij is dan de bougie vervangen door een vonkbrug waarbij de afstand tussen de elektroden vergroot kan worden. Als de bobine na 15 minuten gebruik bij een elektroden afstand van 5-7 mm nog steeds functioneert, is deze goed.

Afbeelding 12. De vonkbrug is linksachter op deze testkast aanwezig. De linker pen kan naar links of rechts gedraaid worden. Daardoor vergroot of verkleint de elektrode afstand.

Deze testen wekken soms de indruk dat als dit allemaal niet in orde is de auto niet rijdt. Dat beeld is onjuist: vaak zal de auto toch rijden, wel wat minder presteren of inhouden bij bepaalde toerentallen. De verdeler in mijn ID uit 1958 had een niet werkende vacuümvervroeging. Ook de centrifugaalvervroeging lag ver buiten de curves. Toch reed de auto, met een toen nog niet gereviseerde motor. Kennelijk kunnen die oude motoren veel hebben. Uiteindelijk kwam de vervroeging van die verdeler binnen de curves, klopte de contacthoek en gelukkig was de symmetrie van de nokken binnen de tolerantie. Dan is het leuk om met het verleden bezig te zijn.