Bortkastat gnistsystem

Tändningssystem för en dubbel Citroën 2CV

Ett bortkastat gnistsystem är en typ av tändsystem som används i vissa fyrtaktsförbränningsmotorer . I ett bortkastat tändsystem tänds tändstiften i par, med en plugg i en cylinder på sitt kompressionsslag och den andra i en cylinder på sin avgastakt. Den extra gnistan under avgasslaget har ingen effekt och "slösas bort". Denna design halverar antalet komponenter som behövs i ett typiskt tändsystem, medan den extra gnistan, mot mycket reducerat dielektriskt motstånd, knappt påverkar livslängden för moderna tändningskomponenter. I en typisk motor kräver det bara cirka 2–3 kV för att tända cylindern på dess avgasslag. Den återstående spolenergin är tillgänglig för att tända tändstiftet i cylindern vid dess kompressionsslag (typiskt cirka 8 till 12 kV).

Fördelar

Den kanske mest betydande fördelen med systemet, jämfört med en enkel spole och fördelarsystem, är att det eliminerar högspänningsfördelaren . Detta förbättrar tillförlitligheten avsevärt, eftersom många problem med ett konventionellt system orsakas av att fördelaren påverkas av fukt från regn eller kondens, smutsansamling och nedbrytning av isoleringsmaterial med tiden. Även om plug-top-spolsystem senare skulle erbjuda samma fördel, var de inte tillgängliga på ytterligare 30 år. Plug-top-system ökar antalet spolar som krävs, ökar värmen som dessa spolar måste överleva och kräver därför mer sofistikerade och dyra material för att överleva rutinmässig användning.

Timingsignal

Bortkastade gnistsystem kräver fortfarande en tidssignal från vevaxeln. I en konventionell fyrtaktsmotor måste denna signal också observera kamaxelns fas i förhållande till vevaxeln, så kontaktbrytare drivs normalt från kamaxeln och fördelardriften. Med en bortkastad gnista kan vevaxeln användas istället, eftersom systemet eldar på båda uppåtslagen. Det förenklar de mekaniska arrangemangen eftersom det inte finns någon fördelardrivning och kontaktbrytarkammen kan fästas på vevaxeln. Även om det fortfarande krävs en 2:1-reduktionsväxel för att driva kamaxeln och ventilerna, är precisionen för denna drivning nu mindre kritisk (tändningstiden är mer kritisk för motorns prestanda än ventiltiden): motorer fortsätter att gå tillräckligt bra även med slitna kamaxeldrivningar och oprecis timing.

Praktiska exempel på "slösad gnista"

Tändspolar på en Ford RS1600i

Detta system har använts flitigt, inklusive sådana motorer som MG MG6 1.8T-motorn; Mitsubishi Evolution 4G63-motor , Fiat 126-motor , Mercedes-Benz inline sexor (M104.94x, M104.98x, M104.99x); Buick 3800- motorer (LN3 och nyare); Harley-Davidson V-Twin ; luftkylda BMW Motorcyklar ; Citroën 2CV , Mazda B-motorer ; Chrysler V10s ; GY6 motor ; Volkswagen Golf Mk3 2.8 VR6 (annat än 2.0); Saturn Corporation fyra cylindrar; Toyota 5VZ-FE V6s; Toyota 5E-FE och Chrysler 1.8-, 2.0- och 2.4-motorer . Vissa Ford- motorer gör det också. Många Honda- och Kawasaki -motorcykel- och PWC -motorer följer också en liknande design, för att möjliggöra ett mindre antal kraftfullare spolar för att ersätta ett större antal mindre spolar i samma begränsade utrymme.

I praktisk användning skulle en V-6-motor bara behöva tre spolpaket istället för sex. Coilpacket tänder tändstiften i två cylindrar samtidigt så till exempel 1&4/2&5/3&6 cylindrar tänds tillsammans, tändstiftet i en cylinder vid ett kompressionsslag är där kraften kommer ifrån och tändstiftet i den andra cylindern på ett avgassystem. stroke gör ingenting. Spolar i ett bortkastat gnistsystem kan vara i packform, eller så kan de vara i form av Coil-On-Plug (COP), med en tändstiftskabel ansluten till varje COP-enhet, som ansluts till ett annat tändstift.

En cylinder användning

De flesta encylindriga [fyrtakts]motorer använder det bortkastade gnistsystemet för att dra fördel av svänghjulsmagnetens enkelhet och tillförlitlighet. Dessa motorer behöver ett svänghjul för att fungera smidigt, och de kraftiga strömgenererande magneterna hjälper till att ge momentum samtidigt som de levererar en drift utan underhåll till tändsystemet. Bultat i änden av vevaxeln roterar detta svänghjul två gånger för varje kompressionsslag.

Förutom byggvikten och underhållsfördelarna med detta system finns det en avstämningsfördel. Monterad direkt på änden av vevaxeln undviks all påfrestning som gnistbildning annars skulle lägga på kamaxelkedjan (eller annan specialfunktion för halvfartsdrift), samtidigt som det praktiskt taget inte finns någon påfrestning som nödvändigtvis försämrar tändningstiden i system som förlitar sig på kedjor eller växlar.

Till skillnad från de flercylindriga systemen som noterats ovan (som avfyrar två pluggar samtidigt från en dubbeländad spole) har spolen i detta system endast en enda HT -ledning som går till den enda pluggen. Svänghjulsmagneten tillhandahåller andra tjänster i till exempel små motorcyklar, eftersom den enkelt kan byggas för att ge likströms batteriladdningskraft nästan utan extra kostnad eller vikt.

Effekt på komponentlivslängd

Under moderna förhållanden har denna metod en mycket liten inverkan på längden på fordonets serviceintervall och livslängden för enskilda komponenter. Moderna tändsystem har inga brytpunkter, som nästan helt har ersatts av elektroniska system. Moderna tändspolar håller längre än de flesta andra komponenter i fordonet och moderna tändstift har utmärkt livslängd, även om det finns en liten skillnad mellan de två pluggarna när det gäller erosion på mittelektroden. Eftersom gnistan hoppar i motsatta riktningar på de medföljande pluggarna kommer en bank att erodera mittelektroden mer, och den motsatta banken kommer att erodera jordelektroden mer. Tändstift som används i bortkastade gnistsystem bör ha ädelmetaller, såsom platina och/eller iridium, på både central- och jordelektroderna för att öka den genomsnittliga serviceintervalltiden innan byte behövs.

Tvillingpluggsförbränning

Sedan de tidigaste bensinmotorerna har dubbla gnistsystem använts, med två tändstift för varje cylinder. Varje uppsättning pluggar levereras separat. Skälen till detta inkluderar tillförlitlighet (särskilt som en felsäker i flygplansmotorer), för förbättrad start och för bättre förbränningsprestanda genom att initiera flamfronten vid motsatta punkter samtidigt (t.ex. Alfa Romeo ). Dessa betraktas inte som bortkastade gnistsystem eftersom deras gnistor alla uppstår efter det användbara kompressionsslaget snarare än "bortkastade" i avgasslaget.