"Bättre gnista tänder magrare blandning"

[JohnA]

I en elektronikbyggbok från 1979 under rubriken "Bättre gnista tänder magrare blandning" handlar det om transistoriserade tändsystem för bensinmotorer. Några plottriga grafer tyder på att en kraftigare, längre och mer långvarig ljusbåge klarar att tända en bensin-luftblandning som tyckt kunna vara uppemot 10-20% magrare och är jag inte helt ute och cyklar borde detta i sin tur innebära möjligheten att minska bensinförbrukningen några procent, åtminstone ihop med förgasare som måste ge onödigt fet blandning för marginalernas skull.

Är byte till ett kraftfullt elektroniskt tändsystem från en modernare bil värt besväret om man som jag jagar varje liten bensindroppe?

Jag antar att magrare blandning ökar cylindertemperaturern och kan ge gångsvårigheter i vinterkylan då luftens densitet är högre. Å andra sidan kanske en orörd originalförgasare kan klara en högre procent E85 med hjälp av bättre gnista utan att bilen börjar rycka.

När blandningsförhållandet är så magert att motorn rycker gissar jag att detta betyder ökad bränsleförbrukning och rejält höjd HC-halt till följd av att en hel del "cylinderfyllor" missar tändningen så att bränslet skjutsas ut i avgasröret utan att förbrännas.

Jag har fördelare, tändmodul och spole från en Opel Kadett -86:a liggandes och minns jag inte fel är tändförställningen elektroniskt reglerad istället för med centrifugalvikter. Detta borde ge en mer exakt reglering. Har för mig att det t.o.m. sitter en liten slangnippel på elektronikboxen för vakuumregleringen. Tändspolen är helt annorlunda än de gamla klassiska cylinderformade spolarna. Opelspolen har istället en blottad järnkärna och är fyrkantig till sin form. Om det verkar vettigt att byta tändsystem borde det gå att flytta över kammen och givaren till min Saab/Ford V4-motor och sedan svetsa ihop centrifugalregleringen. Detta förutsatt att opelns tändregleringskurva inte blir allt för galen till V4-motorn förstås...

Jag har förvisso inte den tid och ork som skulle krävas, men att bygga ett eget CDI-system med en AVR-processor som mäter varvtalet och ordnar tändförställningen efter en egen experimentellt kalibrerad kurva vore kanske optimalt. Men frågan är ju hur mycket som finns att vinna på detta? Jag antar det är pärlor för svin, åtminstone om man inte samtidigt byter förgasaren mot insprutning med lambdasond och då är det ju betydligt enklare att byta till en modernare motor!

Men åter till trådens huvudfråga:
Kan en kraftigare tändgnista ge marginaler för ytterligare bränslebesparing vid en förgasarmodifiering eller högre grad av E85-inblandning?

[torbjorn]

Framför allt kan ett stabilare tändläge som man får med en bra brytarlös givare (oberoende av glapp i fördelaraxeln, slitna nockar och sånt) ge jämn, pålitlig och låg tomgång även om tomgångsblandningen är i det magraste laget.
Längre brinntid hos gnistan bidrar till att det är lättare att få eld på en mager och ovillig bränsleblandning, likaså det faktum att ett tändsystem som ger pålitligt hög tändspänning även vid kallstart kan arbeta med större elektrodavstånd än ett gammaldags brytartändsystem.

Det speciella utförandet på Opeltändspolen är typiskt för GM:s tändspolar, redan på 60-talet fanns tändspolar som såg ut på det sättet i t ex vissa Opel Rekord och amerikanska GM-bilar. Men elektriska data är ungefär desamma som för en "burktändspole" av samma generation. En tändspole för brytarlöst tändsystem av 80-talstyp har mycket lägre resistans i primärlindningen och ofta något större omsättningstal än en tändspole avsedd för brytare.

Just Opel laborerade på 80-talet mycket med olika tändförställningskurvor för att både optimera bränsleförbrukning och klara de formella avgasproven vid typbesiktning. Typbesiktningsavgasprovet utgick från kall motor vid +20 graders omgivningstemperatur, och tog ungefär 20 minuter. Ett "ful-knep" var att sätta en termokontakt i oljetråget och avpassa den så att den slog till 25-30 minuter efter kallstart, den fick säga till tändstyrdonet att gå över till tidigare tändförställningskurvor. Man kunde också ha termokontakter för lufttemperatur så att systemet alltid gick med tidigare tändning om utetemperaturen var t ex lägre än +15 grader.

En del bilar från andra halvan av 70-talet (då fortfarande med brytarstyrt tändsystem) hade tändspolar som gav längre brinntid än normalt hos gnistan, just för att hålla ner HC-utsläpp och kunna gå ryckfritt även med mager bränsleblandning. Där kunde man få problem om man satte dit en dåtida "högeffekttändspole", t ex en röd Bosch-spole eller vilken som helst från biltillbehörsfirma. Tändspolar med lång brinntid hade istället lägre toppspänning och hög inre resistans, så sådana tändsystem blev känsliga för t ex igensotade tändstift eller för stort elektrodavstånd.

Vad är det för Opel-tändsystem du har? Bosch eller Siemens styrdon?

[JohnA]

Måste kolla närmare på det där kadettsystemet jag har, vet bara att det är från en 1200cc förgasarmotor från 1986. Den bilen nöjde sig med strax över 6l/100 med hela familjen och full semesterpackning i normal landsvägsfart. Tror dock det finns fler och viktigare anledningar än tändsystemet till att de motorerna var så snåla.

Om det framför allt är på tomgång ett bra tändsystem kan spara bränsle är det ändå väldigt intressant ihop med min Saab V4 eftersom jag så ofta drar nytta av dess frihjul. Det planerade färddatorbygget får i framtiden visa sanningen men jag misstänker att motorn tillbringar en inte helt försumbar del av totala drifttiden i tomgång. Om en gammal sunkig förgasarmotor kan slurka en liter eller två per timmen i tomgång är det åtminstone rent principiellt intressant att sänka just den onödiga förbrukningen.

[JohnA]

Att mekaniska fördelare kan ge ojämn tomgång har jag upplevt ordentligt för många år sedan då jag hade en liten men mycket busig Fiat 126. Kompressionssänkt vattenkyld fyrcylindrig 1050cc Abarth stötstångsmotor med turbo och intercooler. Bilen gjorde säkert uppemot 200 km/h men den var ett elände på tomgången trots snäll kamaxel. Tomgången kunde ofta rusa mystiskt och höll nästan alltid på att flacka. Jag höll på att bli galen, micklade med allt vad förgasare och tändsystem hette, utom att kolla glappet i centrifugalregleringen. Så till sist en dag bytte jag fördelare och fick perfekt tomgång. De små fiatmotorerna från 70-talet saknade vakuumreglering som annars kan vara ytterligaren en felkälla.

Min Saab V4 har både centrifugal- och vakuumreglering. Tror jag lyckas köra den bilen ganska snålt, ca 7l/100km, men jag misstänker att dess fördelare inte är helt ok då den kan ha varierande tomgång och dessutom ofta hostar till när man gasar på, trots "ny" (NOS) förgasare. Jag misstänker att vakuumregleringen kan kärva ibland och sedan vrida sig ganska plötsligt. Jag borde prova att köra en bit med vakuumslangen pluggad.

De små äldre fiatmotorerna har förbränningsrum i ungefär samma form som Ford/Saab V4, liknande ventilplacering och båda är kortslagiga. Båda bilfamiljerna har dessutom höga motorvarv på högsta växeln. Saaben är med moderna mått ganska törstig men i förhållande till bilstorleken tror jag Fiat 127 är den törstigare. Kanske detta kan förklaras av bl.a. det faktum att fiaten saknar vakuumreglering?

Om jag fattat rätt KAN en motor vid låg belastning arbeta med tidigare tändning utan att spika. Vid låg belastning är också förbränningshastigheten lägre varför man bättre utnyttjar förbränningstrycket om tändningen sker tidigare. Tidig tändning sparar alltså bränsle. Vid hög belastning OCH tidig tändning får man förutom skadlig spikning också maximalt förbränningstryck vid en tidpunkt då vevrörelsen inte nått sitt optimala läge och då försvinner istället en större del av förbränningsarbetet som värme i kylvattnet. Det bör alltså vara har vinsten med vakuumreglering kommer in. Sedan antar jag att den också har betydelse för vilken slags skit motorn släpper ur sig.

[JohnA]

Om man aldrig utnyttjar motorns kraftresurser till mer än säg 60% utan istället byter till en mindre förgasare eller spärrar spjället borde man kunna höja kompressionen över den maximala för valda bränslet. Hög kompression är ju en mycket viktig faktor för verkningsgraden. Så länge man kör med relativt lite öppnat gasspjäll får motorn svårt att suga till sig maximal fyllnadsgrad och då blir rimligen den faktiska kompressionen lägre än den teoretiska.

Att höja den teoretiska kompressionen allt för mycket över gränsen för bränslet kanske är en dum idé eftersom motorn på låga varv borde hinna suga till sig en högre fyllnadsgrad än på höga varv. Tror jag ganska sent börjat fatta tanken bakom olika experimentkonstruktioner med variabel kompression...  Jag misstänker att en dieselmotorn däremot inte har något alls att vinna på detta då den oavsett "gaspådrag" alltid jobbar med maximal fyllnadsgrad (alltså "vidöppet spjäll" eftersom de sällan har något spjäll)

Ska man höja kompressionen kanske en kraftigare gnista är ett bra komplement.