Snålkörning med tvåtaktare! (relativt alltså...)

[JohnA]

Mina prioriterade projekt har en tendens att skifta fortare än jag kommer igång med dem... 
Efter alla idéer om dieselmotor i MC-bil eller som släpvagn bakom en större bil har jag nu råkat få en saab 96 från 1964 till skänks. -Precis den årsmodell jag gått och drömt om i flera år. Härket är förstås ruskigt rostigt så det får bli fulfix med gamla bakplåtar och pinnsvets. Motor saknas också men det är inget större problem att få tag på en originalsnurra, alltså en trecylindrig 850cc tvåtaktare av ganska dålig design. Min besatthet att skjutsa hela familjen för några deciliter milen har kommit av sig, jag vill absolut åka tvåtakt! Åtminstone en liten stund, då det är gamla barndomsminnen som spökar.

Spökar gör också mina ekonomikörningsexperiment. Även om tvåtaktaren har sämre verkningsgrad än en fyrtaktare är det ändå intressant att se vad som kan göras relativt sett. Kanske är det så att en gammalmodig tvåtaktare har större förbättringspotential än en samtida fyrtaktare?  -Som före-efter moddning alltså.

Originalmotorn i Saaben har låg kompression, har för mig den är ca 7:1. Att plana toppen och
återställa squishkanten borde göra en hel del. Sedan kan man säkert putsa bort gjutskägg och
vassa kanter i de olika kanalerna. Mickla med tändförställningen gör säkert något det också. Magra av bränsleblandningen känns spontant som en dålig idé men kanske man kan kompensera med ökad oljeinblandning? Eller mickla dit separatsmörjning från någon japansk mc?

Avgassystemet på prutt-saabarna känns som en mindre katastrof. -De tre avgasportarna löper
samman i ett kort grenrör som på en fyrtaktare och följs av några dämparburkar. Vad jag förstått nyttjas inte tryckpulserna för att underlätta och stoppa spolningscykeln i rätt ögonblick.
Med tre separata expansionskammare borde man inte bara kunna höja effekten utan även minska bränsleförbrukningen inom ett relativt smalt varvtalsområde. Om man stämmer av expansionskamrarna till varvtalet för max vridmoment istället för till högsta effekt borde man få bästa verkningsgrad?

Slutligen kan man bygga om växellådan från originalets kanske 5000 rpm vid 100 km/h till V4:ans ca 4000 rpm.

När jag lekt med detta ett tag och konstaterat med egna ögon att jag inte kan slå min V4:s ca 0,7 liter milen ger jag säkert upp och mekar in en liten diesel istället, men jag MÅSTE nog njuta av tvåtaktspruttet en stund först! -Men på MITT sätt!

[torpjens]

Låter som en kul idé. Reed-ventiler i insugen? Blir ju inte snålare, men kanske snabbare.    Förresten lyckades jag inte se din sajt, den hittades inte...


/Jens

[torbjorn]

Jag drar mig till minnes att en kompis som körde tvåtaktssaab för ca 20 år sedan hade diskuterat avgassystem med någon gammal räv i den branschen. Han hade fått höra att man absolut inte skulle ändra något i avgassystemet från ungefär förarstolens läge och framåt, vad man än gör där leder bara till försämringar, men bakom den punkten kunde man göra vad som helst inom rimliga gränser utan att motorns gång försämrades.

Reedventiler är säkert en klar förbättring, men det är ju knappast möjligt att införa på en motor som inte har haft den konstruktionen från början. För övrigt är det lite märkligt att tillverkarna av små tvåtakts bensinmotorer låg 70-80 år efter tändkulemotorfabrikörerna med att införa reedventiler konsekvent, jag har sett en uppgift om att den sista svenska tändkulemotortillverkare som höll fast vid kolvstyrt insug ändå gick över till reedventiler omkring 1908, och i tändkulesammanhang gav det mycket stora förbättringar - alltid sänkt bränsleförbrukning och i en del fall fördubbling av effekten vid oförändrat varvtal.
Den stora nackdelen med kolvstyrt insug är ju att bränsleluftblandningen sugs in under  en så försvinnande kort tid under varje varv, och resten av varvet står luften i princip stilla i förgasaren. Problemet är naturligtvis värst på motorer där varje förgasare bara matar en cylinder.

Moderna tvåtaktsoljor är så pass mycket bättre än de som fanns på 60-talet att man nog utan risk kan behålla samma oljeinblandning även om man kör motorn på magrare blandning. Saab-motorn har ju så förhållandevis lågt effektuttag att man knappast riskerar brända kolvar och sånt även om motorn får gå på något mager blandning vid fullgas.
Förresten, satt det inte separatsmörjning på 66'orna ?

Det har funnits många olika fördelare och olika tändförställningskurvor på Saabs tvåtaktsmotorer, det kan nog löna sig att titta noga i verkstadshandböckerna för att komma fram till vilken som passar bäst i praktiken.

Man kan naturligtvis också tänka sig att köra på E85, men om man ska blanda olja i det bränslet blir utbudet av användbara oljor ganska litet. Dessutom är oljeblandad E85 färskvara, man bör köra slut på den inom några veckor efter blandningstillfället och inte låta den stå länge, i synnerhet inte i sträng kyla.

Hur vore det förresten att ersätta originalmotorn med en vattenkyld trecylindrig motor från någon snöskoter från låt säga mitten av 90-talet? Jag kan tänka mig att det krävs en del maskinbearbetning för att få dit svänghjulet (skotermotorn har med största sannolikhet en 30 mm utvändig kona 20:1 i vevaxeländen), och man kanske måste kolla att ramlagren tål axialkrafterna när man trampar ur kopplingen.

[torpjens]

Hej!


Medveten om att jag ligger klart i lä mot er vad gäller motorkunskaper men envisas lite ändå om mina reedventiler. Kanske använder jag fel terminologi för vad jag tänker på är någon (tror jag) japansk moppetillverkare som hade nån slags backventil på insuget på sent 70- eller tidigt 80-tal. Som nåt slags styvt membran som satt i insuget vid cylinderfoten - en backventils funktion men helt passiv: [size=78%]

TWO-STROKE REED VALVE EXPLAINED

[/size] Hmmm... Jo, det är nog vad jag menar. Om man "jackar kolvarna" på en godtycklig tvåtaktare borde man väl kunna använda reedventiler? (Nej jag är inte så himla hemma på det)


Kompisen hade nån skum moppe (eller kan det varit en 125a?) med slidmatning. Har för mig att det satt en roterande skiva i insugskanaler och den drevs av vevaxeln. Bygga om SAABen till slidmatning? Med tanke på JohnAs motorhalvering som jag lyckats läsa om via en cachead googlesida verkar ju ingenting omöjligt för den mannen. 


Med slid och nån slags galen reglering av avgasutsläppet skulle man ju t.o.m. kunna turboladda SAABen!    Annars var det en klassiker bland mina polare att tanka metanol och nitrometan (glödstiftbränsle) i mopparna. De slutade aldrig varva men nöp med glatt humör istället - rejält med olja ett krav.


Jaja... Sorry... Blev bara lite inspirerad och imponerad av läsningen om motorhalveringen.


Vänligen
Jens

[torbjorn]

Slidmatning förekommer på en del snöskotermotorer också - dock huvudsakligen på tvåcylindriga, då klarar man sig med en enda slid som drivs från en vinkelväxel på vevaxeln. På trecylindriga motorer blir det nog för mekaniskt komplicerat för att det ska löna sig.
De motorer av det slaget jag har kommit i kontakt med (Rotax från tidigt 90-tal) har haft en särskild separatsmörjpump och i vissa fall till och med särskild oljebehållare för att smörja sliden, vilket jag tycker verkar något omständligt (men man hade ju säkert inte kostat på det om det inte hade behövts).

Förresten är det intressant att reedventiler slog igenom mycket tidigare på utombordare än på andra tvåtaktsmotorer. Evinrude/Johnson och Mercury hade reedventiler redan i slutet av 50-talet, till och med på primitiva motorer med glidlagrade vevstakar.

[JohnA]

 Vad jag förstått av den givande boken "Two-stroke performance tuning" (Graham Bell, -men inte han med telefonerna!) Kan reedventiler höja effekten både på låga och höga varv. Reedventiler hindrar så klart "bakpuffen" ut genom förgasaren vid låga varv och kan förlänga insugstiden på högvarv. Tyvärr innebär den också ett ökat flödesmotstånd då det krävs en kraft för att öppna bladen. Vad jag förstått är kolvstyrd insug det bästa på mellanvarv och slidstyrt insug det bästa på alla områden. Nu handlar ju detta om trimning för högsta prestanda utan så mycket tanke på bränsleförbrukning men en del av teorierna borde kunna tillämpas också på ekonomikörning och miljö.

Att montera reedventiler på en trecylindrig saabmotor borde lättast kunna lösas genom att plugga de ordinarie insugsportarna och istället sätta ventiler och förgasare på vevhusets nedre lösa halva. Så vill jag minnas att det ofta ser ut på trecylindriga båtmotorer. Det känns rimligt att reedventiler vore en bra åtgärd för att minska bensinförbrukningen på en motor som mest ska arbeta på mellanvarv så som den i en bil.

Expansionskammare verkar vara en annan intressant teknik även för bästa verkningsgrad, även om det främst tycks sitta där man vill maximera prestanda. Vad jag förstått fungerar de så att de med noga beräknad fördröjning reflekterar tryckvågen från den nyss öppnade avgasporten till det ögonblick då den börjar stänga igen. Den reflekterade tryckvågen fungerar alltså som en avgasventil men trycker också tillbaka lite av den färska blandningen som rusat ut genom avgasporten. Men det funkar ju förstås bara inom ett visst varvtalsområde.

Men eftersom exp-kammare är som avstämda musikinstrument Antar jag att deras funktion kan försämras om de följs av ett långt avgasrör så frågan är hur man ansluter tre stora plåtkorvar i motorrummet till ett gemensamt och tre meter långt rör med ljuddämpare?

Jag har aldrig sett expansionskammare på båtmotorer. De brukar ju blåsa ut avgaserna direkt i en gemensam kanal som sedan mynnar ut i riggen under vattenytan, ofta via propellernavet. När båten har fart framåt borde det bli ett ganska kraftigt sug i avgaskanalerna och detta borde vara negativt för motorn. Samtidigt antar jag att det är på båtsidan man hittar de renaste och mest effektiva tvåtaktarna.

[torbjorn]

En viktig sak för att få bra bränsleekonomi hos en tvåtaktare är ju också hur spolkanalerna är utformade. Där är det lite märkligt att utombordare nästan utan undantag har gammaldags tvärspolning med en stor "valk" på kolven, medan nästan alla andra tvåtaktare har haft korsspolning sedan DKW-patentet gick ut någon gång på 50-talet.
Jag misstänker att orsaken till detta är att man kan bygga motorn kortare med tvärspolning, då behöver man ju inte göra plats för några spolkanaler mellan cylindrarna.