Hoe werkt een elektrische gasaansteker?

Een elektrische gasaansteker ontsteekt de vlam met een elektrisch vonkje. Waar komt dit vonkje vandaan als er geen batterijen of accu met USB-poort in de gasaansteker zitten? Dit vonkje komt tot stand met behulp van een piëzo-elektrisch effect. De mechanische klikker in de gasaansteker activeert dit piëzo-elektrisch effect. Het vonkje dat ontstaat is een ontlading van spanning dat opgewekt wordt door dit piëzo-elektrisch effect. Deze ontlading ontsteekt het aanstekergas.

Het piëzokristal

Het piëzo-elektrisch effect dat gebruikt wordt om een elektrische ontlading te bewerkstelligen komt door het gebruik van piëzokristallen. Deze kristallen hebben een geordende regelmaat in de kristalstructuur zitten van plus- en min-ionen. De plaats van deze plus- en min-ionen houden het kristal neutraal. Door dit kristal te vervormen verandert de plaats van deze ionen waardoor er een verschil van lading ontstaat in het kristal. Als het kristal weer in zijn oorspronkelijke vorm terugspringt zal het potentiaal verschil in het kristal zich ontladen tot een elektrische stroom. Door een aantal van deze kristallen op elkaar te stapelen zal de spanning van de ontlading hoger zijn. Door hard op de kristallen te tikken vervormen de kristallen en komt er een stroomstoot vrij. Dit is een nagenoeg oneindig proces, de kristallen blijven bij deze ontlading intact. Door er opnieuw op te tikken zal er weer een stroomstoot vrij komen.

Toepassing van piëzokristallen
Piëzokristallen kunnen door deze eigenschap verschillend worden toegepast. Een lichte vervorming van het kristal geeft al een waarneembaar spanningsverschil. Als er op deze kristallen een elektrische spanning wordt gezet zullen deze vervormen om dit spanningsverschil te neutraliseren, als deze elektrische spanning er weer van af wordt gehaald springen de kristallen weer terug in hun oorspronkelijke vorm. Door deze eigenschap kunnen piëzokristallen verschillend worden toegepast. Bijvoorbeeld als geluidspeaker, doordat de piëzokristallen gaan trillen als er stroomstootjes op worden gezet kunnen ze geluid produceren als deze op de papieren conus van de geluidspeaker worden geplakt. Deze kristallen worden ook gebruikt in microfoons of elektrische gitaren. De piëzokristallen gaan trillen door het geluid dat wordt ontvangen en zullen de elektrische stroom laten variëren, deze stroomvariaties worden door de versterker versterkt doorgegeven naar de speakers. Deze toepassingen zijn veelzijdig. Een piëzokristal geeft niet alleen stroom als deze vervormt, maar vervormt ook door er stroom op te zetten.

De elektrische ontsteker van de gasaansteker

De ontsteker van een elektrische gasaansteker zonder batterijen of accu met USB-poort is voorzien van piëzokristallen. Door met een veermechanisme een harde klap op deze piëzokristallen te geven ontstaat een elektrische ontlading van enkele millivolts. De vlamboog die ontstaat naar het aanstekergas is heet genoeg om het gas te ontsteken. Het pijpje waar het aanstekergas doorheen gaat is verbonden met de elektrische ontsteker, daardoor zal het piëzo-elektrisch element zich altijd ontladen op de gasuitlaat van de aansteker. Doordat er een geringe afstand bestaat tussen de elektrische ontsteker en de gasuitlaat van de aansteker zal de ontlading door de lucht plaatsvinden waardoor een elektrische vlamboog ontstaat. De zelfontbrandingstemperatuur van het aanstekergas is 287 graden Celsius, het gas uit de aansteker is butaangas. De vlamboog die met de piëzokristallen wordt opgewekt is 6000 graden Celsius. Die hoge vlamboogtemperatuur is maar een fractie van een seconde aanwezig, deze hitte is zo kort aanwezig dat er geen andere materialen in brand kunnen vliegen. Daarnaast wordt de vlamboog direct op het aanstekergas gericht en niet op andere materialen van de aansteker.