Bortkastet gnistsystem - Wasted spark system

Tenningssystem for en flat-twin Citroën 2CV

Et bortkastet gnistsystem er en type tenningssystem som brukes i noen firetakts forbrenningsmotorer . I et bortkastet gnistsystem tenner tennpluggene i par, med en plugg i en sylinder på kompresjonsslaget og den andre pluggen i en sylinder på eksosslaget. Den ekstra gnisten under eksoslaget har ingen effekt og er dermed "bortkastet". Denne designen halverer antallet komponenter som er nødvendig i et typisk tenningssystem, mens den ekstra gnisten, mot mye redusert dielektrisk motstand, knapt påvirker levetiden til moderne tenningskomponenter. I en typisk motor krever det bare ca. 2–3 kV å fyre sylinderen på sitt eksosslag. Den gjenværende spolenergien er tilgjengelig for å fyre tennpluggen i sylinderen på sitt kompresjonsslag (vanligvis omtrent 8 til 12 kV).

Fordeler

Kanskje den mest betydelige fordel av systemet, sammenliknet med en enkelt spole og fordelingssystemer, er at det eliminerer høyspent distributør . Dette forbedrer påliteligheten betydelig, siden mange problemer med et konvensjonelt system skyldes at fordeleren blir påvirket av fuktighet fra regn eller kondens, smussopphopning og nedbrytning av isolerende materialer over tid. Selv om plug-top coil- systemer senere ville tilby den samme fordelen, var de ikke tilgjengelige på ytterligere 30 år. Plug-top-systemer øker antall spoler som kreves, øker varmen som disse spolene må overleve og krever dermed mer sofistikerte og dyre materialer for å overleve rutinemessig bruk.

Tidssignal

Sløste gnistsystemer krever fortsatt et tidssignal fra veivakselen. I en konvensjonell firetaktsmotor må dette signalet også observere fasen til kamaksel i forhold til veivakselen, så kontaktbrytere drives normalt fra kamaksel- og fordelerdriften. Med en bortkastet gnist kan veivakselen brukes i stedet, ettersom systemet skyter på begge slag oppover. Det forenkler de mekaniske arrangementene siden det ikke er noen fordelerdrift og kontaktbryterkammen kan festes til veivakselen. Selv om det fortsatt er nødvendig med et 2: 1 reduksjonsgir for å betjene kamaksel og ventiler, er presisjonen til denne drivenheten nå mindre kritisk (tenningstidspunktet er mer kritisk for motorens ytelse enn ventiltimingen): motorer fortsetter å kjøre tilstrekkelig selv med slitte kamakseldrev og upresis timing.

Praktiske eksempler på 'bortkastet gnist'

Dette systemet har blitt mye brukt, inkludert slike motorer som MG MG6 1.8T -motoren; Mitsubishi Evolution 4G63 motor , Fiat 126 motor , Mercedes-Benz inline seksere (M104.94x, M104.98x, M104.99x); Buick 3800 -motorer (LN3 og nyere); Harley-Davidson V-Twin ; luftkjølte BMW motorsykler ; Citroën 2CV , Mazda B -motorer ; Chrysler V10s ; GY6 -motor ; Volkswagen Golf Mk3 2.8 VR6 (annet enn 2.0); Saturn Corporation fire sylindere; Toyota 5VZ-FE V6s; Toyota 5E-FE og Chrysler 1.8, 2.0 & 2.4 motorer . Noen Ford -motorer gjør det også. Mange Honda- og Kawasaki -motorsykler og PWC -motorer følger også en lignende design, slik at et mindre antall kraftigere spoler kan erstatte et større antall mindre spoler på samme begrensede plass.

I praktisk bruk trenger en V-6-motor bare en spolepakke i stedet for seks. Spolepakken brenner tennpluggene i to sylindere samtidig, så for eksempel 1 & 4/2 & 5/3 & 6 sylindere brenner sammen, tennpluggen i den ene sylinderen på et kompresjonsslag er der strømmen kommer fra, og tennpluggen i den andre sylinderen på en eksos hjerneslag gjør ingenting. Spoler i et bortkastet gnistsystem kan være i pakningsform, eller de kan være i Coil-On-Plug (COP) -form, med en tennpluggkabel festet til hver COP-enhet, som kobles til et annet tennplugg.

Bruk av en sylinder

De fleste enkeltsylindrede [firetakts] motorer bruker det bortkastede gnistsystemet for å utnytte enkelheten og påliteligheten til svinghjulsmagneten. Disse motorene trenger et svinghjul for å kjøre jevnt, og de tunge strømgenererende magnetene bidrar til å gi momentum mens de leverer en null-vedlikeholdsdrift til tenningssystemet. Dette svinghjulet er festet til enden av veivakselen og roterer to ganger for hvert kompresjonsslag.

I tillegg til fordelene med dette systemets vekt og vedlikehold, er det en justeringsfordel. Montert direkte på enden av veivakselen, unngås all påkjenning som gnistdannelse ellers ville påføre kamakselkjeden (eller en annen spesiell halvhastighetsdrift), mens det praktisk talt ikke er noen belastning som nødvendigvis forringer tenningstidspunktet i systemer som er avhengige av kjeder eller tannhjul.

I motsetning til flersylindrede systemene som er nevnt ovenfor (som skyter to plugger samtidig fra en dobbeltspole) har spolen i dette systemet bare en enkelt HT- ledning som går til den ene pluggen. Svinghjulsmagneten tilbyr andre tjenester i for eksempel små motorsykler, ettersom den lett kan bygges for å gi likestrøm batteriladningskraft til nesten ingen ekstra kostnad eller vekt.

Effekt på komponentens levetid

Under moderne forhold har denne metoden en svært liten innvirkning på lengden på kjøretøyets serviceintervaller og levetiden til individuelle komponenter. Moderne tenningssystemer har ikke bryterpunkter, som er nesten helt erstattet av elektroniske systemer. Moderne tenningsspoler overlever de fleste andre komponenter i kjøretøyet og moderne tennplugger har utmerket levetid, selv om det er en liten forskjell mellom de to pluggene med hensyn til erosjon på senterelektroden. Fordi gnisten hopper i motsatte retninger på ledsagerpluggene, vil den ene banken tære på senterelektroden mer, og den motsatte bredden vil tære på jordelektroden mer. Tennplugger som brukes i bortkastede gnistsystemer bør ha edle metaller, for eksempel platina og/eller iridium, på både sentrale og jordede elektroder for å øke gjennomsnittlig serviceintervall før det er nødvendig med utskifting.

Forbrenning av to plugger

Siden de tidligste bensinmotorene har noen brukt twin gnistsystemer . Disse har to tennplugger i hver sylinder. Hvert sett med plugger leveres separat. Det kan være flere årsaker til dette: pålitelighet (vanligvis fly), start eller bedre forbrenningsytelse ved å starte flamefronten på motstående punkter samtidig (f.eks. Alfa Romeo ). Disse regnes ikke som bortkastede gnistsystemer, ettersom gnistene alle finner sted etter det nyttige kompresjonsslaget, snarere enn "bortkastet" i eksoslaget.

Referanser