Konvertera förgasarmotor till insprutning?

[JohnA]

Jag är på väg att bli saab 96-ägare igen och hörde nyss att det visst finns en saab-guru som på beställning bygger om gamla V4-motorer till modern insprutning. Jag antar att han då utgår från ett befintligt "sprut" från en modern vanlig bilmodell från skroten.

Förutom det rent mekaniska bestyret med konverteringen undrar jag över hur kritiskt valet av insprutningssystem egentligen kan vara. Som jag ser det borde man kunna välja nästan vilket "sprut" som helst så länge donatormotorn har ungefär samma cylindervolym och cylinderantal. För visst borde väl alla bilmotorer gå bäst och snålast när sprutet tillsätter precis så mycket bensin som behövs för en given luftvolym? Så länge luftflödesmätningen inte visar helt galet borde lambdasensorn justera in systemet lika perfekt som för originalmotorn. Eller har jag missat något här?

Jag kan tänka mig att om man sätter ett litet fiat-sprut på en turboladdad 2,5-litersmotor blir det svårt att få ut någon högre effekt ur motorn och att den dessutom kommer att rycka illa vid fullgas då sprutet omöjligen kan leverera mer bensin än vad flödesmätaren signalerar om.

Jag kan också tänka mig att om den stora monster-motorn donerar sprutet till den lilla fjuttmotorn så riskerar man att få ryckig gång med dålig finreglering av bränslemängden när luftflödesmätaren bara får arbeta i vad den tycker är rena tomgångskörningen.

Är förresten insprutningsperioderna synkroniserade mot kamaxeln eller duschar spridarmunstyckena sin PWM-reglerade dimma konstant? Vad har insprutningsmotorn för elektroniska givare utöver lambdasond och motortemperatur?

[Huggorm]

De flesta som bygger om till insprutning installerar en programmerbar styrbox. Googla lite på "megasquirt" så får du tips på en billig och populär variant. Man får också tips om vilka givare man kan leta upp på skroten och använda.

Insprutningen är synkroniserad mot kammen, men alla spridare öppnar vanligtvis samtidigt, alltså inte varje cylinder för sig när kolven är i ett speciellt läge. Nyare bilar är dock helt synkroniserade med varje cylinder för sig.

Förutom lambdasond och temperatur brukar man också ha spjällägesgivare och eventuellt knacksensor

[torbjorn]

Om man ska flytta över ett komplett motorstyrsystem och inte vill behöva gå in och rota alltför mycket i styrdonets programvara för att få till rätt bränsleblandning osv, så finns det en del saker att tänka på.
Först och främst hur det gör för att mäta motorbelastningen. Det finns tre olika sätt: luftflöde (med en luftmängdmätare), undertryck i insugningsröret eller helt enkelt gasspjälläge. Undertryck- eller spjällägesstyrda system blir helt hopplösa om man flyttar över dem till en motor med annan cylindervolym än den systemet var tänkt för från början, men luftflödesstyrda system ger automatiskt rätt bränsleblandning i alla fall. Dock är det såklart bra om motorstorleken är någotsånär i rätt härad.
Bestäm dig för om du vill ha centralinsprutning eller multipoint (en spridare per cylinder).
Ta också ställning till om du vill ha ett system där samma styrdon sköter både insprutning och tändning, eller om du vill behålla originaltändsystemet och bara ersätta förgasaren med insprutning.

Jag är lite skeptisk till Megasquirt, de flesta projekt med sådana konverteringar jag känner till har aldrig blivit riktigt bra och ofta runnit ut i sanden efter ett tag. Det är bättre att satsa på något beprövat system som har tillverkats i miljontals exemplar och bevisligen fungerat bra i vardagsbilar i tiotals år.

På 70-talet förekom det visst att man monterade på D-jetronicsystem från tidiga Saab 99 LE (1,7-liters Triumphmotor) på V4:or med samma cylindervolym, men det systemet är alldeles för primitivt för att man - annat än möjligen av nostalgiskäl - ska befatta sig med det idag.

Om vi återgår till att se på hur marknaden är beträffande motorstyrsystem från idag gångbara skrotbilar, så kan man väl i första hand nämna Bosch LH-jetronicsystem. De sköter bara insprutning, är luftflödesstyrda och förekommer framför allt på många modeller av Saab och Volvo. Det finns två vanliga generationer av det, LH 2.2 och LH 2.4 . Skillnaden är att LH 2.4 har s k adaptiv lambdareglering (det kommer ihåg vilka reglerparametrar som tidigare har behövts för varje belastningsfall och återanvänder samma korrektioner även då motorn går utan lambdareglering, t ex vid varmkörning eller fullgas) och att det har möjlighet att lagra felkoder för senare avläsning. På Saab och Volvo hittar man det såklart huvudsakligen på 2,0 och 2,3 liters motorer, både med och utan turbo. Volvo har dock även använt LH 2.2 på en 1,8-liters motor i 400-serien omkring 1990, jag har diverse delar (bl a kabelstammen) räddade från en sådan om det är av intresse. Tyvärr saknar jag spridarna, och luftmängdmätaren som satt i den bilen var trasig. LH-systemen kan ta emot triggpuls från vilket tändsystem som helst, möjligen behövs lite nivåkonvertering. Förekommer enbart som multipoint.

Bosch Motronic är en hel flock av olika system som sköter både insprutning och tändning. Äldre sådana, som man hittar i t ex Opel Omega från 1987 och fram till en bit in på 90-talet (förekommer också i ett antal olika modeller av t ex Citroën, Peugeot och BMW), är luftflödesstyrda och relativt lätta att ha att göra med. Dock kräver de en kuggkrans av rätt utförande på vevaxeln för att känna av vevaxelläget. Förekommer enbart som multipoint.

Bosch Mono-jetronic är ett centralinsprutningssystem som styrs enbart av gasspjälläget. En modernare variant som även hanterar tändning heter Mono-Motronic. De har framför allt använts av VW och Audi, men förekommer också på vissa Citroën, Fiat och Peugeot.

Ford EEC-IV finns i en mängd olika varianter, en del luftflödesstyrda och andra undertryckstyrda. De sköter både insprutning och tändning, som regel får de triggpuls från en vanlig hallgivare i fördelaren. Främsta källa är såklart alla möjliga olika Fordmodeller mellan ca 1985 och 1997. Finns som centralinsprutning på Fiesta men vanligtvis som multipoint på större bilar.

GM P4 (även kallat Multec eller TBI) är ett undertryckstyrt system som används på i stort sett alla amerikanska GM-bilar från sent 80-tal och en bra bit in på 90-talet. I Sverige hittar man det framför allt på 1,4 och 1,6 litersmotorerna i t ex Corsa och Kadett ca 1987-1991. Där används det i centralinsprutningsutförande, på amerikanska bilar förekommer det både som centralinsprutning (t ex Chevrolet van) och multipoint (motorer där man förväntar sig högre prestanda). Lustigt nog sitter det även på en del Lada från sent 90-tal.

[Huggorm]

Jag är lite skeptisk till Megasquirt, de flesta projekt med sådana konverteringar jag känner till har aldrig blivit riktigt bra och ofta runnit ut i sanden efter ett tag. Det är bättre att satsa på något beprövat system som har tillverkats i miljontals exemplar och bevisligen fungerat bra i vardagsbilar i tiotals år.

Vad beror det på att megasquirt inte fungerat bra? Om man använder rätt givare, riktig kabeldragning och en bra mappning, kan det krångla ändå?

[torbjorn]

Vad beror det på att megasquirt inte fungerat bra? Om man använder rätt givare, riktig kabeldragning och en bra mappning, kan det krångla ändå?

Ett problem är att MS-styrdonet är så gott som totalt fritt från filter och störningsskydd av olika slag. Risken är mycket större än med ett fabrikstillverkat system att t ex transienter från tändning eller spridardrivning slår igenom och stör känsliga givarsignaler. Ett annat problem är att styrdonet totalt saknar skydd mot överspänningar och överbelastning av utgångar, minsta lilla "load dump" eller tillfällig kortslutning kan vara katastrofal.
Sedan tycks det också vara si och så med åtminstone vissa delar av programvaran, en del moduler har gott om buggar och konstigheter.

[Huggorm]

Ett problem är att MS-styrdonet är så gott som totalt fritt från filter och störningsskydd av olika slag. Risken är mycket större än med ett fabrikstillverkat system att t ex transienter från tändning eller spridardrivning slår igenom och stör känsliga givarsignaler. Ett annat problem är att styrdonet totalt saknar skydd mot överspänningar och överbelastning av utgångar, minsta lilla "load dump" eller tillfällig kortslutning kan vara katastrofal.
Sedan tycks det också vara si och så med åtminstone vissa delar av programvaran, en del moduler har gott om buggar och konstigheter.

Men det mesta av det där går ju att avhjälpa ganska enkelt. En spole, några kondensatorer och kanske en zenerdiod på 12V-matningen, jordad metallåda, kanske skärmad kabel till givarna även om de redan har kondensatorer som hjälper mot en del störningar. Utgångarna har ju något slags överspänningsskydd bestående av komponenterna runt Q1 på schemat nedan. Man borde lägga till en diod mellan drain och source på slutstegen för att skydda mot negativa bakströmmar. Strömbegränsning är ju svårare att få till, men det går ju att lösa med en transistor till, som matningen får passera innan den når utgångstransistorerna. Men det är väll inget som vem som helst sitter och experimenterar med kanske. Bra kabeldragningar borde dock ta bort de mesta av problemen. Störningar från tändningen undanröjer man med att låta MS styra även tändningen via fords EDIS-system och skärmade tändkablar.

http://www.bgsoflex.com/v22/megasquirt_ShemV2.2.pdf

[JohnA]

Det var uttömmande svar Torbjörn! Det där squirt-sprutet läste jag om på saabklubbens sajt tidigare idag och det verkar levereras som byggsats. Även om jag gillar att bygga elektronik och förmodligen klarar att skydda upp ett amatörmässigt bygge så det klarar load-dumps och annat elakt som förekommer i bilars elsystem så föredrar jag tveklöst att slakta ett system ur en befintlig skrotbil.

I system med separata spridare brukar de mig veterligen alltid sitta i insugskanalerna precis före ventilerna. Detta borde ge viss garanti för att rätt/lika bränslemängd kommer till varje cylinder oavsett osymmetri eller resonanser i insuget. Skulle man till ett hembygge kunna sätta spridarna i ring på en rörstump som ersätter förgasaren istället och få ett centralsprut som blir enkelt att installera?

Till frugans blivande saab v4 borde ett tvåliterssprut med flödesmätare kunna fungera rätt bra vad jag förstår. Frågan är vad jag skulle kunna få att fungera ihop med min kolvstympade fiat 127? Här är det bara två cylindrar och drygt 500cc så det ska vara en väldigt liten motor till donator om det ska kunna lira vettigt. Om jag fattar principen rätt och det fungerar att bygga om multipoint till centralsprut borde jag använda ALLA spridare även om min motor bara har två kolvar. -För oavsett cylinderantalet borde den luftmängd motorn suger i sig behöva samma mängd bensin. En äldre 1000-kubiks fiat eller japan kanske skulle fungera som donator? Med den dåliga matchningen som uppstår blir det ett rent måste att ha luftmängdsmätare och då antar jag att de fabrikstillverkade centralspruten är helt fel.

Förutom det uppenbara i begreppen centralsprut och multipoint, vad kan man säga om skillnaderna? I de fall multipoint-systemen sprutar asynkront med motorn borde skillnaden vara minimal. Vad jag förstått arbetar (åtminstone de äldre spruten) med PWM-styrda spridare vid en konstant frekvens som ger det där typiska surrande ljudet från motorn.

------------

OT: Haha, under rubriken "Nya inlägg" till höger kan man just nu läsa:
"Problem med öronmärkning? av bonnkärring Nya [Idag kl. 22:47]"
Det ser rätt lustigt ut i mina ögon...

[Huggorm]

Visst kan du sätta de fyra spridarna i grupp och få centralsprut, men varför inte använda en spridare som redan är avsedd för det då? Det blir enklare att ansluta bränslet då, eftersom du får bygga en helt unik fuel rail om du sätter spridarna i ring runt insugsröret.

Du kan använda bara två av fyra spridare till din fiat, och i stället experimentera med fjädern i luftmängdmätaren. Eller löda dit resistorer för att ändra resistansen i den potentiometer som sitter inuti en LMM. Eller använda alla fyra spridare och leta upp en bränsletrycksregulator med lägre öppningstryck.

[torbjorn]

När det surrar om ett insprutningssystem så brukar det ljudet inte komma från spridarna utan från den PWM-styrda ventilen för tomgångsreglering.
Vad jag vet så går alla någotsånär kända multipointsystem synkront med vevaxeln när motorn väl är igång, dock inte nödvändigtvis under kallstart. En del udda centralinsprutningssystem (Bendix, Marelli etc) kan gå i en mod med fast frekvens under speciella förhållanden men oftast går även de synkront.

En viktig skillnad mellan centralinsprutning och multipoint är att i centralinsprutningssystemen sitter spridaren före gasspjället, och som regel är bränsletrycket betydligt lägre (omkring 1 bar vid centralinsprutning, 2,5-4 bar vid multipoint). För att få bättre precision i bränsleblandningen vid tomgång och låg belastning av motorn har en del centralinsprutningssystem dubbla spridare där den ena stängs av helt och hållet så länge flödet från den andra räcker.
Med centralinsprutning har man samma problem som vid förgasare med att bränslet kan kondensera i ett kallt insugningsrör, så på sådana motorer finns alltid insugningsrörsförvärmning med antingen kylvatten eller ett elektriskt värmeelement. Det brukar man klara sig utan på multipointsystem.
Jag undrar om inte det enklaste på V4:an vore att montera ett P4-system från t ex en Opel Kadett 1,6i och justera bränsletrycket om det visar sig att bränsleblandningen blir alltför fel från början. Det som kan innebära en del pyssel är att få dit en induktiv givare istället för brytarplattan i fördelaren, men det bör gå att lösa genom att kombinera ihop delar från diverse olika Bosch-fördelare. Vet du om V4:ans fördelare roterar medurs eller moturs? Att få dit spjällhuset istället för förgasaren bör vara lätt löst med en adapterplatta. Motortempgivaren borde väl gå att montera på något ledigt ställe där kylvatten passerar förbi (gänga M12 x 1,5). En gängad nippel för lambdasond måste monteras på lämpligt ställe i avgassystemet, kanske på ena främre avgasröret.