Hursom förbättra 2-cyl bilmotor från 50-talet?

[JohnA]

Det slår mig att en liten 23-hästars motor från Fiat 126 är precis lagom för bruksbilens marschfartsbehov.
Fiat 126 (och gamla 500) är bränslesnåla bilar men förmodligen mer pga sin litenhet än genom motorkonstruktionen
Varför bry sig om denna motor konstruerad på 50-talet? Jo, främst för att jag har minst en och en halv sådan i garaget, gratis och bekvämt!

Den lilla tvåcylindriga luftkylda aktersnurran är på 594cc med två cylindrar på rad och 360 graders vevaxel så motorn vibrerar lika illa som en encylindrig tvåtaktare. Kompressionen är relativt låg men det går ju att åtgärda. Förgasaren är av enklast möjliga typ utan accelerationspump, så den går nog ganska fett. Tändsystemet har endast centrifugalreglering. Kylfläkten äter säkert någon hästkraft eller två, är nästan lika stor som motorn och är sammanbyggd med en tung och löjligt klen likströmsgenerator. Till följd av motorns vibrationer skakar fläktkåporna ständigt sönder... Oljefiltret är av centrifugaltyp i änden på vevaxeln.



https://www.youtube.com/watch?v=7Uis2u-DGtY

Förnuftet säger att det är ett uselt motorval, men när nu skräpet står i garaget helt gratis och det rimligen finns gott en hel del förbättringsmarginaler samt motorn är väldigt lätt att meka med känns den ändå intressant att kika närmare på.
Utan kylfläkt, startmotor och generator väger motorn nästan ingenting och den är mycket kompakt till formatet. Som ersättare för ordinarie bilmotorn skulle jag aldrig sätta i detta skräp, men som "påhängsmotor" baktill med eget drivhjul kan den kanske passa utmärkt!
Min gamla idé att ha en precis lagom liten "marschfartsmotor" måste absolut provas någon gång!

Om fiatmotorn bara används i farter över 70 behövs kanske ingen kylfläkt, det borde räcka att leda in fartvinden över kylflänsarna. Med LED-lampor och fartvindsdriven kupéventilation behövs ingen generator under sommarhalvåret. Med en ordinarie motor för stadskörning och acceleration behövs inte heller startmotorn. Den primitiva förgasaren borde gå att "justera" genom att blanda ut bensinen med E85, i synnerhet som extramotorn alltid ska gå på fullgas när den används. On/off helt enkelt, det ger bäst verkningsgrad.
Utan tillbehör som tynger tror jag motorn väger drygt 40 kg så den kan utan problem hängas på bakre stötfångaren och kopplas till ett litet drivhjul via axel eller remmar. Drivhjulet hissas upp när extramotorn inte är i drift.


Topplocket är av aluminium med kilformade förbränningsrum. Borde vara enkelt att plana en bit för att höja kompressionen. Cylindrar och kolvar är lika lätta att plocka av som på en mopedmotor sedan toppen väl är borta. Behövs frigångsspår i kolvarna för ventilerna är det lätt att fixa. Oljepumpen sitter i kamdrevskåpan och kan ganska enkelt borras upp och gängas för slangar till ett riktigt oljefilter. Hur kamaxeltiderna är minns jag inte, men är förmodligen ganska snälla och eco-mässiga eftersom  motorn är lättstartad i alla väder och går väldigt mjukt ner till låga varvtal utan att stånka. En exklusivare förgasare vore kanske en vinst även med E85-inblandning och On/Off-drift om den är bättre på att finfördela bränslet. Någon MC-mikuni av mindre modell kanske, tror jag har något användbart liggande. Det borde gå att göra en utmärkt "eco-booster" av den lilla hopplösa aktersnurran, om jag bara förstår vad som är värt att pilla på.

[JohnA]

Lägger jag sedan några extra kilon på en inkopplingsbar reduktionsväxel (eller byte till ett ännu mindre drivhjul) får jag på köpet det "nödräddningssystem" jag så länge drömt om. Hellre springa igång bilen och puttra i 30 utanför motorvägskanten än att ringa bärgare! Har tidigare funderat på tvåtakts snöskotermotor och variator till detta men då har man ingen glädje av nödsystemet till vardags.

[Gröfre Slissing]

Hej!
Det frågar Duuu, John A!
Det är viiiii som skall fråga Dig om dessa ting, tror jag mig förstå!

Hälsningar!
G S

[torbjorn]

Om man vill ha bra utdelning i förhållande till arbetsinsatsen så tror jag på att inte ändra mer än nödvändigt.

Kylfläkten är det nog ändå säkrast att ha kvar, men eftersom motorn inte ska gå i italienskt klimat kanske man kan spara en del effekt på att ändra utväxlingen eller ta bort varannan eller var tredje fläktvinge. Måste likströmsgeneratorn vara kvar som lagerbock om man ska behålla originalfläkten? I så fall är det kanske lika bra att ha den i drift som generator också.

Kraftig luftförvärmning är bra att ha om man vill få motorn att gå drägligt utan accpump och med måttligt fet bränsleblandning, i synnerhet om det blir frågan om ren E85-drift.

Centrifugaloljefiltret duger säkert som det är, inte minst med tanke på hur mycket bättre dagens motoroljor är jämfört med de oljor som motorn rimligtvis är konstruerad för.

Med låg kompression och dagens högoktaniga bränslen borde motorn kunna dra nytta av en brantare tändförställningskurva - det kanske är läge att experimentera med vikter och fjädrar i fördelaren eller försöka få dit ett elektroniskt tändsystem som sköter tändförställningen med en microcontroller. Ett Bosch EZ-K eller EZ-L -system från någon 80-tals Saab, Volvo eller Opel kanske går att modifiera, om man gillar att försöka överlista 8048-assembler.

[JohnA]

@GS: Tack för en fin komplimang! Att den sedan känns som tre nummer för stora skor kan jag leva med. 

@Torbjörn: Till att börja med äääälskar jag att kasta bort överflödiga saker i minimalismens namn. Kasta bort kylfläkten försökte jag redan som övervuxen fjunläpp på 80-talet, och det gick inte alls bra. Jag försökte med två olika elektriska fläktar, mest för att få göra på mitt eget sätt. Tyckte det var ganska bra flås i elfläktarna men jämfört med den remdrivna originalfläkten var de en stilla sommarbris. Kylbehovet borde vara exakt detsamma oavsett vatten- eller luftkylning, men luftkylda motorers grovhuggna kylflänsar ger förmodligen ett större flödesbehov än de mycket täta lamellerna i en vattenfylld bilkylare.

Generatorn har genomgående axel med remskiva i ena änden och kylfläkten i den andra. Jämfört med t.ex. WV:s fläkt tror jag fiatens är rejält överdimensionerad. På andra sidan cylindrarna sitter en uppsamlande plåtburk med bälgtermostat som vrider upp en plåtlucka i botten när motorn fått upp temperaturen. Kupévärmen tas ut via ett rör i samma plåtburk. Hjälpande elfläkt saknas, kupévärmen är därmed både snabb och och bra till dess att motorn kommit upp i drifttemperatur och spjället börjar öppnas...

Marelligeneratorn hos Fiat 126/500 har jag för mig ger 16A som bäst och den laddar inte alls på tomgång. Polackerna övergick till hembyggd Lucas på licens (!) som både väger mindre och laddar minst det dubbla. Märkliga blinkersliknande fenomen och elektromagnetisk relaterade ljudfenomen fick man på köpet.  (åtminstone hade jag det på en av mina 126:or med polsk motor)

Fartvindskylning BORDE räcka i landsvägsfart, men ska jag använda fiatmotorn för nöddrift i låg fart måste den förstås fläktas extra. Tror jag har två modernare elfläktar som kan räcka för detta, och även om så inte är fallet är det bättre att stanna lite då och då för avkylning än att konstigheterna på bakstötfångaren blir dubbelt så stora.

Att helt bli av med, eller åtminstone minska på fiatmotorns kylfläkt borde kunna ge mätbar förbättring, det är trots allt säkert någon hästkraft som försvinner där och det är en stor tugga av de 15-18 hästkrafter motorn lämnar vid marschfart. Förgasaren är som sagt primitiv och även om den heter Weber behöver det inte betyda att den lever upp till ryktet om att vara det närmaste man kan komma en insprutning. Konstruktionen är klassisk med ett hjälpventuri i mitten kring bränsletillförselröret som på så många andra förgasare så originalförgasaren borde egentligen inte vara sämre än andra på att finfördela bränslet. -Eller så är moderna "gasare" bättre generellt? Eftesom fiatmotorn bara har två cylindrar och 594 cc borde förgasaren från en fyra på 1000-1200cc ha god chans att fungera. Nissan Micra, Opel Corsa eller liknande kanske?

Tändningskurvan går säkert att optimera men i min applikation blir motorns arbetsområde väldigt smalt så egentligen skulle den kanske klara sig med fast tändning? Kan ett högeffekts CDI-system med stort gnistgap klara att få fjutt på magrare blandning?

Högre kompressionsförhållande än nuvarande ca 7:1 borde vara en hyfsat lönsam detalj att ge sig på?

Den absolut största effektiviseringen av motorn tror jag ändå är on/off-driften med ständigt vidöppet förgasarspjäll. Alla mina mil med "jojjokörning" tycker jag är ett tydligt bevis på att BSFC-optimerad körning sparar massor med bränsle.

Hmmm... Borde det inte gå att relativt enkelt bygga ett eget "blint" insprutningssystem som endast anpassar sig analogt till motorvarv och temperatur? Så länge motorn alltid går med full belastning försvinner ju några av parametrarna ett bra "sprut" måste ta hänsyn till. Vid en given temperatur på insugsluft och motor borde bränslebehovet vara relativt konstant per kolvslag? Kanske det räcker att automatiskt reglera spridarens PWM-pulser automatiskt efter motorvarvet och sedan göra relativa korrigeringar manuellt med en vridpot som man ställer så snålt att motorn nästan rycker av för mager blandning. Kanske t.o.m. en katalysator kan överleva ganska länge utan lambdareglering under dessa förhållanden? Det finns t.ex. ingen anledning att spruta in bränsle över huvud taget innan motorn kommit upp i ganska högt varvtal.

Ska motorn användas som nödhjälpsystem behövs förstås bättre bränslereglering, men jag kan ju ha kvar originalförgasaren till detta om jag bara stänger av dess bränsletillförsel. Det finns plats för en eller två spridare i topplocket även med förgasaren kvar på originalplats tror jag.

Motorns trycksmorda vevaxellager borde vara ganska tuffa saker. Konstruktionsmässigt vore det en oerhörd fördel om det drivande däcket kan vara monterat direkt på motorns svänghjul och motorns vikt är det som pressar hjulet mot marken. i 80 km/h och det varvtal ett däck med liten diameter håller borde vridmomentbehovet bli ganska litet. Motorn i sig har ett maxvrid på ynkliga 40NM.

Högt tid att leta fram verkstadshandboken för att räkna lite på varvtal, hjuldiameter och jämföra med motorns effekt- och vridmomentkurva. Valt arbetsvarv borde ha betydande inverkan inte bara på vad motorn faktiskt orkar, utan även på verkningsgraden. Förhoppningsvis lämnar den lilla "gräsklipparmotorn" tillräcklig effekt nära maximalt vridmoment. Måste jag rusa motorn till maxeffekt lär den sluka mer bränsle, åtminstone om vridmomentet minskat.

[JohnA]

Lite framgrävda motordata:

Någon som begriper kamaxlar bättre än jag och kan utläsa något ur detta?
Insug öppnar 26 grader före övre dödpunkten, stänger 57 gr e u d.
Avgas öppnar 66 grader f u d, stänger 17 gr e ö d.

Borrning aningen större än slag, ca 70mm. Kallar man inte detta för underkvadratiskt?

Komp. 7,5:1
Maxeffekt 23hk/17kW @ 4.800 rpm (och då skakar skiten sönder!)
Maxvrid 39Nm @ 3.400 rpm

Trodde det skulle finnas vrid- och effektkurva i boken men icke. Hade varit intressant att veta vad motorn
lämnar omkring 3.500 rpm. Eller kan man gissa det ganska bra ändå? 15-17 hk? Blir nog aningen klent för 80 knyck
med saabgurkan, åtminstone utan aerodynamiska förbättringar, men egentligen gör det inte så mycket om jag "går back" en aning på effektbehovet eftersom det bara är att dra igång V4-snurran under huven när farten går ner för lågt.

[torpjens]

JohnA, jag följer ofta dina motoräventyr med stor behållning!


En irrelevant sak jag ibland undrar över och undrar hur du hanterar är de gissningsvis underhållande möten du då och då måste ha med ordningsmakten. Jag inbillar mig att diskussionen mellan dig och konstapel Karsk skulle vara nöjsam att höra, när du förklarar vad din aktersnurra är och varför den sitter där och Karsks kommentarer och hänvisande till lagrum. Får mig att tänka på en berättelse jag läste om en kille som gjorde om sin Jeep till ett motorredskap för att komma runt diverse begränsningar. Metoden? Han satte fast en liten liiiten kran på en av stänkskärmarna har jag för mig


 

[torbjorn]

Förgasaren är som sagt primitiv och även om den heter Weber behöver det inte betyda att den lever upp till ryktet om att vara det närmaste man kan komma en insprutning. Konstruktionen är klassisk med ett hjälpventuri i mitten kring bränsletillförselröret som på så många andra förgasare så originalförgasaren borde egentligen inte vara sämre än andra på att finfördela bränslet. -Eller så är moderna "gasare" bättre generellt? Eftesom fiatmotorn bara har två cylindrar och 594 cc borde förgasaren från en fyra på 1000-1200cc ha god chans att fungera. Nissan Micra, Opel Corsa eller liknande kanske?

Jag har ju monterat en förgasare från en tidig VW Polo (troligen 1100-motorn) på en Lloyd 600-motor i en hembyggd snöskoter, och det fungerar åtminstone ganska bra. Dock visade det sig att den krävde luftförvärmning för att inte ge smällar i insugningsröret och andra tecken på för mager blandning.  Den förgasare som sitter på den lilla 800-motorn i Polo och Derby ungefär 1976-79 borde kanske vara ännu mer lämplig.

Det som framför allt är bättre med någotsånär moderna bilförgasare (sent 70-tal och framåt) jämfört med äldre förgasare, MC- och gräsklipparförgasare mm, är att tomgångssystemet brukar vara mycket mer stabilt. Det tål mer av t ex glappande spjällaxel och annat mekaniskt slitage innan tomgångsvarvtal eller CO-halt ändras för mycket, och varvtals- och CO-inställningarna är mindre beroende av varandra än på äldre förgasare. De här Polo-förgasarna har t ex en mycket lång hävarm som spjällstoppskruven sitter på, vilket gör att inte ens ett ganska stort glapp i spjällaxeln påverkar spjällets vinkel vid tomgång särskilt mycket.
Ofta är också flottörsystemet bättre, med större flottör och mer genomtänkta hävarmar till nålventilen så att nivån håller sig mer stabil i flottörhuset.

En förgasartyp som jag gillar är den Weber tvåstegsförgasare som sitter på XU-motorerna i t ex Citroën BX, Peugeot 205, 309 m fl. Där har man lyckats bygga bort praktiskt taget alla irriterande saker hos äldre bilförgasare. Ett exempel är att alla hävarmar till choke, accpump mm är gjorda så att delar som sitter fast på förgasarhuset respektive locket bara ligger an mot varandra med fjäderkraft, det är inget som behöver hakas loss eller passas in när man tar bort eller sätter dit förgasarlocket!

[JohnA]

@torpjens: You gått mi där!    Redan i tonåren under slutet av 80-talet insåg jag fördelarna med att inte bara göra saker på mitt eget sätt (oavsett om det lönar sig eller bara är ett självändamål) utan även få det att matcha kryphålen i lagen. Det var kanske efter incidenten då en civilpolis skjutsade hem mig till följd av att han tyckte min trimmade minimoped med 6"-hjul och mina skosulor som broms var olämplig att framföra i 50 knyck som jag insåg att lagen både finns och är töjbar i vissa riktningar.

Mästarprovet och elddopet blev "Snabelgalfen", en Saab V4 som efter rejäl baksmäll av en taxi fick låna rumpan av en VW Golf. Bilen passerade Bilprovningen som Ombyggt Fordon enligt den tidens regler (måste gå via SFRO idag men jag tror det skulle räcka med registreringsbesiktning nuförtiden). Dåvarande SFRO Bygghandbok blev min bibel, och jag läste den som...eh, fan läser bibeln. 
-Överallt där jag såg chansen tolkade jag diverse gränsmått som byggnormer. Avgassystemet gick upp längs höger A-stolpe och spottade sot över hela taket. Framskärmarna var löjligt små och följde hjulens rörelser. Strålkastarna satt så tätt ihop det bara gick nästan i höjd med ratten. Ibland fick jag nöjet att läxa upp okunniga poliser, ibland körde de över mig, kallade på trafikare som kände igen mig, hälsade och tillsammans med mig läxade upp de okunniga poliserna. En underbar tid för en 21-årig buskille.

Nuförtiden verkar inte polisen bry sig ett dugg om gamla rostiga bilar, inte om de är tillräckligt gamla för att med god marginal vara veteranbilar. Verkar inte heller som att bilprovningarna bryr sig så mycket. Numera verkar det få vara så rostigt att man nästan trampar igenom golvet och i slutet av denna sommar sprack hela framvagnen isär på min rostiga vardagssaab under färd. Skitläskigt! (och lika slarvigt av mig som av bilprovningen) Inte ens om jag kör tattarlass i min rostiga volvovalp tycks någon bry sig.  Å andra sidan är bilarna jag kör idag t.o.m. av tidigare årsmodell än de jag körde på 80- och 90-talen, och själv är jag en skäggig gubbe, bra mycket äldre än många av poliserna. Sådant kanske har större inverkan än det borde... Jag är glad att slippa tjafsen nuförtiden, men jag backar inte för att vränga lagen tretton varv runt en kaxig polisaspirant.

[torpjens]

Tack JohnA för de berättelserna!

[JohnA]

@Torpjens, i brist på något vettigt att tillföra trådens huvudämne:
http://em34.mine.nu/elektroarkivet/FOTO/2004-11-03_Fulsaaben-Snabelgalfen/

[JohnA]

...Kylfläkten  ...eftersom motorn inte ska gå i italienskt klimat.......ändra utväxlingen eller ta bort varannan eller var tredje fläktvinge. Måste likströmsgeneratorn vara kvar som lagerbock om man ska behålla originalfläkten?

Centrifugaloljefiltret duger säkert som det är. .....dagens motoroljor är jämfört med de oljor som motorn rimligtvis är konstruerad för.

Med låg kompression och dagens högoktaniga bränslen ..... brantare tändförställningskurva - det kanske är läge att experimentera med vikter och fjädrar i fördelaren....

Har (naturligtvis ) inte fått något uträttat praktiskt med detta projekt som bara är ett i raden av alla "kanske-projekt". Att slarva ihop en rullande testbänk som första utvärdering borde dock vara förhållandevis enkelt.

En anledning att inte använda original kylfläkt/generator är att de sitter på motorns vänstra sida och därmed kommer skjuta ut 40-50 cm bakom motorn när den sitter monterad som extra påputtare på bilen stötfångare. Till råga på allt sitter fiatmotorns ljuddämpare på höger sida men med lite tur kan den ganska precis passa in under stötfångaren. Om ljuddämparen sitter i vägen finns en möjlighet att spegelvända montaget så att den sitter på fläktsidan i stället, förutsatt att där inte finns någon originalfläkt. En lite kraftigare elektrisk kupévärmefläkt kanske kan täcka åtminstone en del av kylbehovet om fartvinden inte räcker till. Elfläkt ger om inte annat en smidig lösning för kortare test av konceptet. På 80-talet kom jag irriterande många kilometer med min Fiat när jag experimenterade med elfläktar, så pass långt att hoppet om elektrisk kylning bara gjorde projektet plågsamt. Nuförtiden finns bättre fläktar, t.o.m. i min egen skrotlåda.

En sak som slår mig nu är att originalfläkten har ett litet delflöde genom det dubbelbottnade oljetråget. Om motorn får jobba hårt bör oljan kanske kylas. Å andra sidan är det som sagt inget italienskt klimat jag tänkt köra motorn i.

Centrifugalfiltret skrämmer mig lite. En motor skar på ena cylindern för mig, kort efter att jag rensat ur centrifugburken från en 5-10 mm tjock gummiliknande massa. Kanske hade jag råkat tappa in en liten klump i vevaxelkanalen utan att märka detta. Filtreringsförmågan borde avta ju mer gucka som sedimenteras fast i filtret, eftersom centrifugalkraften avtar. När burken är full släpper den förbi oljan ofiltrerad. Rensning av filtret är förmodligen ganska säkert om man håller ett dammsugarmunstycke nära medan man gräver ut klägget. Till ett funktionsprov spelar det knappast någon roll men funkar konceptet och dessutom ger bränslebesparing blir det så pass mycket drifttid på fiatmotorn att det kan vara värt att fundera på filterfrågan. 

Beträffande tändkurvan räcker det nog att justera tändläget optimalt för det varvtalsområde som matchar marschfarten eftersom motorn kommer få ett smalt arbetsområde och egentligen aldrig behöver gå på tomgång eller maxvarv. Kanske kan man rent av slopa hela svänghjulet, eller åtminstone lätta det ganska radikalt. Ska motorn användas som nödhjälpsaggregat behöver den förstås ett bredare arbetsområde, men för landsvägskörning kommer den aldrig vara till nytta under ca 2500 rpm. Varje litet kilo som kan sparas är värt att spara när aktersnurran ska hänga bak på stötfångarfästena!

[JohnA]

Mykke snakk å lite verksta som sagt.  Är jag inte fullkomligt kass i hjärnan säger den enkla matematiken att ett hjul direkt på vevaxeln måste lånas från en gocart om motorn ska ha en chans att komma upp i varv där den producerar användbar effekt i 70-80 km/h. En diameter på i grova slängar 15 cm ger ändå inte mer än ca 2500 rpm vid 80 blås, och vid det varvtalet ger motorn gissningsvis inte mycket mer än 15 hk. En så liten hjuldiameter är omöjlig att ha direkt på vevaxeln, möjligen att det funkar via en kardanaxel. Det blir också en väldigt liten friktionsyta mot asfalten och förmodligen högt däckslitage. Å andra sidan behövs inte så stor friktion/vridmoment när hastigheten är så pass hög.

Tror inte ens det är mödan värt att bygga något enkelt experiment med direktdrift eller kardanaxel och pyttelitet hjul. Bättre slarva ihop en svingarm av MC-typ, med kedjedrev eller kilremmar. Då blir det dessutom så mycket enklare att ändra utväxling i efterhand. Lagerhus/hjulfläns från Mercedes 190 finns i skrotlådan och till detta har jag ett 8"-hjul som passar.

[torpjens]

@Torpjens, i brist på något vettigt att tillföra trådens huvudämne:

Tack, men framförallt tack för länken till din berättelse om Storfia Blåburk som gav mig många leenden och några skratt, plus att jag är grymt imponerad av dina påhitt och förmåga att genomföra dem.