Bobine kapot - uitvaloorzaak, symptomen, foutopsporing & vervanging

De bobine produceert de hoogspanning die nodig is om het mengsel brandstof/lucht in ottomotoren te ontsteken. Ontdek op deze pagina onder andere hoe bobines werken en welke types er in de huidige voertuigmodellen worden gebruikt. Bovendien vindt u hier veel praktische tips voor de diagnose en de controle van bobines.

De volgende technische informatie en praktische tips zijn door HELLA ontwikkeld om garages bij hun werkzaamheden professioneel te ondersteunen. De op deze website beschikbare informatie mag alleen worden gebruikt door vakmensen die in de desbetreffende materie zijn opgeleid.

Bobine

De opbouw van een traditionele bobine lijkt in principe op die van een transformator. De taak van de bobine is om uit een lage spanning een hoogspanning te induceren. De essentiële bestanddelen zijn, naast een ijzeren kern, de primaire wikkeling, de secundaire wikkeling en de elektrische aansluitingen.

De gelamelleerde ijzeren kern heeft de taak om het magnetische veld te versterken. Om deze ijzeren kern is een dunne secundaire wikkeling aangebracht. Deze bestaat uit een ca. 0,05–0,1 mm dikke, geïsoleerde koperdraad met max. 50.000 wikkelingen. De primaire wikkeling bestaat uit een gelakte, ca. 0,6–0,9 mm dikke koperdraad die over de secundaire wikkeling is gewikkeld. De ohmse weerstand van de bobine bedraagt primair ca. 0,2–3,0 Ω en secundair ca. 5–20 kΩ. De wikkelingsverhouding van de primaire wikkeling ten opzichte van de secundaire bedraagt 1:100. De technische opbouw kan variëren afhankelijk van het toepassingsbereik van de bobine. De elektrische aansluitingen worden bij een conventionele cilinderbobine als klem 15 (spanningsvoorziening), klem 1 (startonderbreker) en klem 4 (hoogspanningsaansluiting) aangeduid.

De primaire wikkeling is met de secundaire wikkeling via een gezamenlijke wikkelingsaansluiting met klem 1 verbonden. Deze gezamenlijke verbinding wordt als 'spaarschakeling' omschreven en wordt gebruikt, om de vervaardiging van de bobine te vereenvoudigen. De door de primaire wikkeling stromende primaire stroom wordt via de startonderbreker in- of uitgeschakeld. De hoogte van de stroom wordt door de weerstand van de wikkeling en de op klem 15 aangelegde spanning bepaald. De door de onderbreker veroorzaakte, zeer snelle stroomrichting verandert het magnetische veld in de wikkeling en induceert een spanningsimpuls, die door de secundaire wikkeling tot een hoogspanningsimpuls wordt getransformeerd. Deze wordt via de ontstekingskabel naar de vonkbaan van een bougie geleid, om in een benzinemotor het brandstof-luchtmengsel te ontsteken.

De hoogte van de geïnduceerde hoogspanning is afhankelijk van de snelheid van de magnetische veldwijziging, het aantal windingen van de secundaire wikkeling en de sterkte van het magnetische veld. De initiële inductiespanning van de primaire wikkeling ligt tussen 300 en 400 volt. De hoogspanning van de secundaire wikkeling kan naargelang de bobine tot 40 KV bedragen.

Bobines voor ontstekingssystemen met roterende hoogspanningsverdeling

Deze cilinderbobines worden bij voertuigen met ontstekingsverdeler in contactgestuurde of transistorgestuurde ontstekingssystemen gebruikt. De driepolige elektrische aansluiting komt overeen met die van een conventionele bobine.

Het primaire stroomcircuit ontvangt spanning via klem 15. Op klem 1 van de bobine wordt de startonderbreker aangesloten en de primaire wikkeling van massa voorzien. De hoogspanningsleiding van de ontstekingsverdeler wordt op klem 4 aangesloten. Terwijl bij oudere voertuigen nog conventionele bobines gebruikt worden, gebruikt men nu bij voertuigen met transistorontsteking bobines met geïntegreerde schakeltoestellen.

Opbouw van een dubbelvonkbobine — 1 Hoogspanningsaansluiting, 2 Laagspanningsaansluiting, 3 Secundaire wikkeling, 4 Primaire wikkeling, 5 IJzeren kern

Dubbelvonkbobines

Dubbelvonkbobines worden bij ontstekingssystemen met statische hoogspanningsverdeling ingebouwd. Deze bobines gebruikt men bij motoren met even cilinderaantal.

De primaire wikkeling en de secundaire wikkeling van de dubbelvonkbobine hebben telkens twee aansluitingen.

De primaire wikkeling is aan klem 15 met de spanningsvoorziening (plus) en aan klem 1 (massa) met de eindtrap van het ontstekingsapparaat verbonden. De secundaire wikkeling is met de uitgangen (4 en 4a) op de bougies aangesloten.

Bij deze systemen worden telkens twee bougies door één bobine van hoogspanning voorzien. Omdat de bobine twee vonken tegelijk opwekt, moet de ene bougie zich in de arbeidsslag van de cilinder en de andere 360° gedraaid in de uitlaatslag bevinden.

Bij een viercilindermotor zijn bijvoorbeeld cilinders 1 en 4, evenals cilinder 2 en 3 elk op één bobine aangesloten. De bobines worden aangestuurd door de ontstekingseindtrappen in het ontstekingsapparaat. Dit ontvangt van de krukassensor het BDP-signaal om met de aansturing van de juiste bobine te beginnen.

Hoogspanningsverdeling bij dubbelvonkbobines — 1 Ontstekingsapparaat, 2 Bobine, 3 Bougies

Viervonkbobines

Viervonkbobines vervangen twee dubbelvonkbobines bij viercilindermotoren. Deze bobines hebben twee primaire wikkelingen, die elk door een eindtrap van het ontstekingsapparaat worden aangestuurd. De secundaire wikkeling is slechts eenmaal aanwezig. Op hun uitgangen bevinden zich telkens twee aansluitingen voor de bougies, die via diodecascades tegengesteld geschakeld worden.

Opbouw van eeen enkelvonkbobine — 1 Laagspanningsaansluiting, 2 Secundaire wikkeling, 3 Hoogspanningsaansluiting, 4 Bougie, 5 Primaire wikkeling, 6 IJzeren kern

Enkelvonkbobines

Bij systemen met enkelvonkbobines is aan elke cilinder een bobine met primaire en secundaire wikkeling toegekend. Deze bobines zijn doorgaans direct aan de cilinderkop boven de bougie ingebouwd.

Ook deze bobines zijn met de primaire wikkeling aan klem 15 (spanningsvoorziening plus) en klem 1 (massa) met het ontstekingsapparaat verbonden. De secundaire wikkeling is met de uitgang van klem 4 op de bougie aangesloten. Als er ook een klem 4b aanwezig is, wordt deze aansluiting voor de bewaking op overslaande ontstekingen gebruikt. De aansturing gebeurt in een door het ontstekingsapparaat vastgelegde volgorde.

De schakeling van een enkelvonkbobine komt overeen met die van een traditionele bobine. Bovendien wordt in het secundaire stroomcircuit een hoogspanningsdiode ter onderdrukking van de zogeheten sluitvonk ingezet. De ongewenste vonk die bij het inschakelen van de primaire wikkeling door de zelfinductie in de secundaire wikkeling ontstaat, wordt door deze diode onderdrukt. Dat is mogelijk, aangezien de secundaire spanning van de sluitvonk een tegengestelde polariteit als de ontstekingsvonk heeft. In deze richting blokkeert de diode.

Bij enkelvonkbobines wordt de tweede uitgang van de secundaire wikkeling via de klem 4b op massa gelegd. Voor de ontstekingsbewaking wordt in de massaleiding een meetweerstand ingebouwd, die het spanningsverlies, die de ontstekingsstroom tijdens de vonkoverslag opwekt, voor het ontstekingsapparaat als meetgrootheid weergeeft.

Hoogspanningsverdeling bij enkelvonkbobines — 1 Ontstekingsapparaat, 2 Bougie

Bobine kapot

Interne kortsluiting

Oververhitting van de bobine veroorzaakt door het verouderingsproces, een defecte ontstekingsmodule of een defecte eindtrap in het ontstekingsapparaat.

Fout in de spanningsvoorziening

Door een te lage spanningsvoorziening stijgt de laadtijd van de bobine, wat tot voortijdige slijtage of tot overbelasting van het ontstekingsapparaat of de eindtrappen in het ontstekingsapparaat kan leiden. Een defecte bedrading of een zwakke accu kan daarvoor de oorzaak zijn.

Mechanische beschadigingen

Beschadigingen van de ontstekingsleidingen door marterbeten. Een defecte kleppendekselafdichting en de daarbij naar buiten komende motorolie kunnen de isolatie bij bougieschachtbobines beschadigen. Beide oorzaken leiden tot een vonkoverslag en zodoende tot voortijdige slijtage.

Ignition coil defective due to low voltage supply

Contactfout

Overgangsweerstanden in de bedrading door indringend vocht in het primaire en secundaire bereik, vaak ook versterkt veroorzaakt door een motorwasbeurt of in de winter door het gebruik van strooizout.

Bobine doormeten

Gedemonteerde toestand

Voor het controleren van de bobine bestaan verschillende mogelijkheden:

Weerstandwaarden van de bobines met de ohmmeter controleren.
Naargelang het ontstekingssysteem en de bouwvorm van de bobine gelden de volgende richtwaarden: (gegevens van de fabrikant in acht nemen)

Cilinderbobine (transistorontstekingsinstallatie)
Primair: 0,5 Ω–2,0 Ω / Secundair: 8,0 kΩ–19,0 kΩ

Cilinderbobine (elektronische ontstekeingsinstallatie met kenveldontsteking)
Primair: 0,5 Ω–2,0 Ω / Secundair: 8,0 kΩ–19,0 kΩ

Enkelvonk- of dubbelvonkbobine (volledig elektronisch ontstekingssysteem)
Primair: 0,3 Ω–1,0 Ω / Secundair: 8,0 kΩ–15,0 kΩ

Bobine controleren door aansluiting van een voltmeter

Praktijktip

Aanwijzing:
Indien in een bobine een hoogspanningsdiode voor vonkonderdrukking is ingebouwd, is een weerstandsmeting van de secundaire wikkeling niet mogelijk.

In dat geval kan men als volgt te werk gaan:
In serie met de secundaire wikkeling van de bobine een voltmeter op de accu aansluiten. Als de accu in de doorlaatrichting van de diode wordt aangesloten, moet de voltmeter een spanning aangeven. Na het ompolen van de aansluitingen in de sperrichting van de diode mag er geen spanning meer worden aangegeven. Als in beide richtingen geen spanning wordt aangegeven, kan men van een onderbreking in het secundaire bereik uitgaan. Als er in beide richtingen een spanning wordt aangegeven, is de hoogspanningsdiode defect.

Bobine controleren bij een ingebouwde bobine

Ingebouwde toestand

De volgende controles kunnen toegepast worden:

Visuele controle

Bobine op mechanische beschadigingen controleren
Behuizing op haarscheurtjes of naar buiten komen van gietmassa controleren.
Elektrische bedrading en stekkerverbindingen op beschadigingen of oxidatie controleren.

Elektrische controle met een multimeter of oscilloscoop

Spanningsvoorziening van de bobine controleren
Aansturingssignaal van de ontstekingsverdeler, het ontstekingsapparaat of de motorregeleenheid controleren
Weergave van het hoogspanningsverloop met een oscilloscoop of ontstekingsoscilloscoop

Controle met een diagnoseapparaat

Foutgeheugen uitlezen
Parameters uitlezen

Bij alle testwerkzaamheden aan het ontstekingssysteem mag niet buiten beschouwing gelaten worden, dat fouten die tijdens een controle met de oscilloscoop worden vastgesteld, niet uitsluitend aan een probleem met de elektronica te wijten hoeven te zijn, maar hun oorzaak ook in het mechanische bereik van de motor kunnen hebben. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn als de compressie bij een cilinder te laag is en daardoor de getoonde ontstekingsspanning op de oscilloscoop niet zo hoog is als bij de andere cilinders.

Hoewel bij moderne voertuigen “diagnosticeerbare motormanagementsystemen” gemonteerd zijn, is bij de controle van ontstekingssystemen het gebruik van een multimeter of oscilloscoop onmisbaar. Voor de juiste interpretatie van de getoonde meetresultaten of beelden dient de medewerkers meestal een bijkomende opleiding te hebben genoten. Een belangrijke voorwaarde voor een succesvolle diagnose is een zorgvuldige visuele controle bij het begin van de foutopsporing.

Bobine controleren

In het volgende voorbeeld over 'Overslaande ontstekingen' willen wij u de diagnose van een dubbelvonkbobine tonen.

Voertuig: Alfa Romeo 147 1.6 TS met dubbele ontsteking

Elke cilinder beschikt over een hoofd- en een nevenbougie. De aansturing van de bobines gebeurt door de ontstekingseindtrappen die in de motorregeleenheid zijn geïntegreerd. De reparatieprocedure wordt bij wijzer van voorbeeld aan de hand van een mega macs-diagnoseapparaat weergegeven. De schematische tekeningen, afbeeldingen en beschrijvingen dienen uitsluitend om de inhoud van het document te verklaren en illustreren, en kunnen niet als basis voor de montage en reparatie worden gebruikt.

Diagnosevoorwaarde: motormechanica, accu, startsysteem en brandstofsysteem in orde.

Voor u met de diagnose begint, moet u het volgende in acht nemen:

Om het voertuig juist te kunnen indelen, is het belangrijk, dat de voertuigdocumenten bij de opdracht zijn gevoegd (kentekenbewijs).
Controleer de accuspanning. Een slechte spanningsvoorziening kan tot een systeemuitval, verkeerde metingen of spanningsuitval leiden.
Controleer de systeemspecifieke zekeringen. Een blik in de zekeringskast kan soms de eerste foutbron uitschakelen.

Klacht van de klant

De klant meldt een functiestoring van het motorregelsysteem
Waarschuwingsinformatie in het combi-instrument:

Fout: motorbewakingssysteem.

Foutopsporing

Gebruik van het diagnoseapparaat

Diagnoseapparaat op de 16-polige OBD-connector aansluiten. Afhankelijk van de autofabrikant en het moment van afgifte van het kentekenbewijs van het voertuig, kan het zijn dat er een ander diagnosecontact en een extra adapter moeten worden gebruikt.

Volgende toepassingen aan het diagnoseapparaat uitvoeren:

Programma selecteren
Voertuig selecteren
Brandstoftype selecteren
Model selecteren
Voertuigtype selecteren
Gewenste functie selecteren
Systeem selecteren: afhankelijk van het gebruikte diagnoseapparaat kunnen hier bijkomende veiligheidsvoorschriften worden getoond.
Foutdiagnose starten

Om een communicatieverbinding met de regeleenheid op te bouwen, is naast de correcte aansluitstekker ook voldoende accuspanning nodig. Onvoldoende voedingsspanning voor de regeleenheid kan op een defect in de bedrading of de voertuigaccu wijzen.

Bobine controleren: diagnoseapparaat op de 16-polige OBD-connector aansluiten

Bobine controleren: toepassingen op het diagnoseapparaat uitvoeren

Foutgeheugen uitlezen

Hier werd de fout PO303 opgeslagen.

Verbranding cilinder 3
Verbrandingsuitval cilinder 3 herkend

Bobine controleren: foutgeheugen uitlezen

Details evalueren

Hier worden bijkomende verwijzingen naar een mogelijke foutoorzaak
opgeslagen

Ontsteking verstoord
Injector verstoord
Regeleenheid defect

Aanwijzing:
Als er meerdere foutcodes worden getoond, eerst de fout wissen. Vervolgens met aangesloten diagnoseapparaat een testrit uitvoeren. Parameters bekijken en foutgeheugen uitlezen.

Foutoorzaak bepalen

Voorbereidingen voor de diagnose op de motor

Bijkomende vereiste diagnoseapparaten zoals multimeter of oscilloscoop gereed zetten
Technische documentatie zoeken
Motorafdekking verwijderen (indien aanwezig)

Zichtcontrole uitvoeren

Voordat met de eigenlijke diagnose wordt begonnen, moeten de motorkabelboom en stekkerverbindingen, voor zover zichtbaar, op beschadigingen worden gecontroleerd. Knikken, een ontbrekende trekontlasting of een zogeheten 'marterbeet' aan de kabelboom kunnen hier een mogelijke oorzaak zijn.

Bobine controleren: visuele controlen uitvoeren

Spanningstoevoer ontstekingsspoel cilinder 3 controleren

Aansluitstekker van de bobine lostrekken.
Spanningsmeting aan de kabelboomzijdige tweepolige stekker uitvoeren
Rode kabel van de multimeter op PIN 2 (+), zwarte kabel op de motormassa (-) aansluiten.

Contact inschakelen. Hier moet een spanning van meer dan 10,5 volt worden gemeten. Gemeten waarde: 11,93 volt. Meting in orde.

Bobine controleren: spanningsvoorziening bobine cilinder 3 controleren

Bobine controleren: handige tips uit de praktijk

Praktijktip

Om de spanningsvoorziening onder belasting te controleren, is het raadzaam de meting tijdens het bedienen van de startmotor te herhalen. Om onnodige inspuiting van brandstof te voorkomen, moete vooraf alle stekkers van de injectors worden losgetrokken.

Primaire aansturing bobine cilinder 3 controleren.

Stekker van de bobine lostrekken
Oscilloscoop of diagnosetester met meettechniekmodule aansluiten
Meetpennen met de tweepolige aansluitstekker op PIN 1 en PIN 2 aansluiten.
Stekkerverbindingen van de injectors lostrekken.
Motor starten

Hier moet op de oscilloscoop duidelijk een signaal zichtbaar
zijn. In dit voorbeeld is de meting succesvol.

Bobine controleren: primaire aansturing bobine cilinder 3 controleren

Bobine voor verdere controle demonteren

Stekker van de bobine lostrekken
Hoogspanningskabel voor tweede bougie aftrekken
Bevestigingsschroeven verwijderen
Ontstekingsspoel loodrecht en parallel met de bougieschacht uittrekken

Om beschadigingen aan de bougiestekker te vermijden, moeten
draaibewegingen van de bobine absoluut worden vermeden.

Bobine controleren: bobine uitbouwen en controleren

Praktijktip

Bougieschacht op verontreinigingen door olie en waterinstroming controleren. Bougies demonteren en controleren.

Weerstandmeting uitvoeren

Gedemonteerde bobine met de multimeter controleren. Voor meting van de primaire wikkeling een ohmmeter direct op de componentstekker PIN 1 en PIN 2 aansluiten.

Gewenste waarde: 0,3 Ω –1,0 Ω
Werkelijke waarde: 0,5 Ω (in orde)

Voor de meting van de secundaire wikkeling de testpennen direct op de
hoogspanningsuitgangen van de bobine meten.

Gewenste waarde: 8,0 kΩ –15,0 kΩ
Werkelijke waarde: ∞ (onderbreking secundaire spoel)

In dit verband ook altijd de
aanwijzingen van de voertuigfabrikant in acht nemen.

Gedemonteerde bobine met de multimeter controleren.

Bobine doormeten: testpennen op de hoogspanningsuitgangen van de bobine aansluiten

De bobines in dit voertuig zijn identiek en kunnen voor testdoeleinden onderling worden verwisseld.

Bobine vernieuwen

Hier moet op de juiste positie van de bougiestekker en van de hoogspanningskabel voor de tweede bougie gelet worden. Bobine met de bevestigingsschroeven bevestigen. Daarna alle stekkerverbindingen van de bobine en de stekkers van de injectors opsteken.

Foutgeheugen wissen

Door de diagnosewerkzaamheden werden door de regeleenheid bijkomende fouten herkend, die voor de testrit moeten worden gewist.

Functiecontrole uitvoeren

Testrit met aangesloten diagnoseapparaat uitvoeren. Daarna het foutgeheugen opnieuw uitlezen.

Houd bij alle test- en diagnosewerkzaamheden indien mogelijk altijd rekening met de gegevens van de autofabrikant. Hier kunnen naargelang de fabrikant bijkomende voertuigspecifieke testmethodes bestaan waarmee rekening moet worden gehouden.

Veiligheidsrichtlijnen

Tijdens het werken aan elektronische ontstekingssystemen kan bij contact met spanningvoerende componenten levensgevaarlijk letsel optreden. Dit geldt niet alleen voor het hoogspanningvoerende secundaire bereik, maar ook voor de primaire stroomkring. Test- en reparatiewerkzaamheden mogen daarom uitsluitend door geschoold personeel worden uitgevoerd.

Houd rekening met de volgende veiligheidsvoorschriften:

Ontstekingskabels, verdeelkap en bougiestekker bij lopende motor niet aanraken of lostrekken
Regeleenheden, stekkerverbindingen en aansluitleidingen uitsluitend bij uitgeschakeld contact aan- of afklemmen.
Motorwasbeurt uitsluitend bij motorstilstand en uitgeschakeld contact uitvoeren.
Bij alle controles van het ontstekingssysteem waarbij de motor met het startmotortoerental moet draaien, moet ter bescherming van de katalysator de spanningsvoorziening van de injectors worden onderbroken.

Helemaal niet nuttig

Zeer nuttig

Onderdelenzoeker

Handmatige voertuigidentificatie OE-nr.

Onderdelenzoeker

Eenvoudige voertuigidentificatie met Kentekenplaat Bepaal ook de reserveonderdelen met OE-nummers Gedetailleerde productinformatie Vind groothandels bij u in de buurt