Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 38. 20 oktober 1951 - Nya eltändsystem till förbränningsmotorer, av Einar Bohr
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
860
TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 8. Lågspänningständstift.
gnistväg av tämligen stor längd uppkommer därför
mellan elektroderna vilka är åtskilda av halvledande material9
(under 100 000 ohm). Avståndet mellan dem är litet —
ungefär 0,3 mm — eftersom spänningen skall hållas låg och
amperestyrkan i gnistan hög. Vid vissa konstruktioner
förlänges gnistvägen genom flera ringformiga gap över
varandra9 och längs dessa vandrar gnistan och slår över, där
minsta motståndet finns, ökas avståndet mellan
elektroderna på en punkt genom avbränning, söker sig gnistan en ny
överslagspunkt osv., varigenom någorlunda jämn
avbränning sker. Gnistan får en typisk flamkaraktär med relativt
stort energiinnehåll, beläggningar på elektroderna bränns
bort, "explodera".
Experiment har visat8, att motståndet i tändstiftet
undergår starka och oregelbundna variationer under driften
(från 2 500 ohm till 5 Mohm). Något mätbart samband
mellan gnistspänning och tändstiftsmotstånd har icke
kunnat förmärkas under dessa experiment. Med varje gnista
synes motståndet genom bortbränning av beläggningar i
gapet undergå ständiga förändringar. I ett dylikt tändstift,
fig. 8, är själva gnistelementet konstruerat som en
självständig enhet, avsedd att kunna inskruvas i
förekommande ordinära tändstift.
Det kapacitiva lågspänningständsystemet synes icke ha
hunnit från laboratoriestadiet och uppgifterna från
försöken är ganska ofullständiga. Man inser emellertid, att
ett dylikt tändsystem, om det kan realiseras i
praktiken, medför betydande praktiska fördelar: strömkällan
kan vara en enkel lågspänningsmagnet eller spole,
isoleringen av kablar och tändstift blir icke längre något
problem, den goda värmeledningsförmågan hos tändstiftet
håller det kallt och "självrensningstemperatur" får ingen
betydelse (gnistflamman uppges bränna bort beläggningar).
Det uppges dessutom, att vissa fördelar vid kallstart och
delbelastningar kan påvisas vid försöken.
Som redan nämnts, är ett tändsystem med måttlig
spänning av största intresse för flygmotorer, som skall arbeta
på större höjder. Vid ett laboratorieprov8 användes en
kompressionskammare, vari tändstiftets elektroddel
förlades, samt en vakuumkammare, som omslöt stiftets
motsatta isolerade del. Undertrycket i den senare kunde
minskas med en vakuumpump för att motsvara olika
luftförtunningar vid flygning. Som jämförelse insattes även
tändstift av konventionell högspänningstyp i provanordningen.
Det visade sig, att sistnämnda stift började missa och
ko-ronaurladdningar från isoleringen ske vid ett tryck av
229 torr i vakuumkammaren, motsvarande ca 9 000 m ö.h.
Flamstiftet fungerade däremot alltjämt normalt i
kompressionskammaren, då koronaflammor visade sig på
isoleringen, vilket skedde först vid 40 torr tryck i
vakuumkammaren motsvarande ca 20 000 m ö.h. Ehuru provet
icke exakt motsvarar praktiska flygförhållanden, ger det
dock en uppfattning om den lågspända tändningens
fördelar i detta avseende.
För reaktionsflygmotorer har speciella flamstift med
ringelektroder konstruerats, som har en bränslekanal med
insprutningsmunstycke förlagd inuti stiftet. Här användes
dubbla tändkondensatorer med olika kapacitans, vilka
urladdar sig i omedelbar följd efter varandra. Den första
tändflamman förångar det flytande bränslet mellan
elektroderna och den omedelbart därefter följande antänder
bränsleluftblandningen8 9.
Högfrekvenssystemens fördelar
Båda de ovan beskrivna tändsystemen arbetar med
kondensatorer varför det sålunda i bägge fallen är fråga om
högfrekvent tändström. Detta är även fallet med det
konventionella tändsystemet, där tändgnistans effektiva del,
den kapacitiva komponenten, som härrör från
sekundärkretsens och tändstiftets kapacitans, likaledes har
synnerligen hög frekvens eller av storleksordningen 10® p/s.
Hög frekvens medför emellertid i och för sig icke några
fördelar ur antändningssynpunkt för gnistan. Fig. 9
grundar sig på experiment av Bradford och Finch7 och visar,
att antändningsegenskaperna tvärtom är bättre vid lägre
frekvens och lägre strömstyrkeamplitud än vid högre.
(Maximala strömstyrkan motsvarar i bilden en kondensator
med 0,041 «F kapacitans.) Jost säger, att, "enligt
forskningens nuvarande ståndpunkt, tändgnistans
antändningsegenskaper kan tillskrivas dess joniserande förmåga i ringa
eller ingen grad, dess termiska effekt blott delvis men dess
molekylära stimulering och eventuell dissociation i gnistan
i väsentlig grad". Den högre frekvensen medför visserligen
stark jonisering, men urladdning med lägre frekvens ger
större antal neutrala atomer och stimulerade molekyler,
vilket är avgörande enligt samma källa.
Gnistans energiinnehåll synes, som även framgår av
citatet, ha relativt ringa inflytande ur rent termisk synpunkt.
Antagandet, att antändningen av bränsleluftblandningen
är en rent termisk process och att det kapacitiva
lågspän-ningssystemets flamliknande gnista på grund av relativt
stort värmeinnehåll av denna anledning är fördelaktig9,
torde därför icke vara riktigt. Det konventionella
tänd-systemets gnista vid 6 V primärström har en totalenergi på
0,04—0,1 joule. Det är många gånger mer än som
erfordras för antändningen (fig. 10), till och med vid
förbränningsgränserna för blandningsförhållandet luft/bensin.
Diagrammet motsvarar en tändspänning av endast 5,2 kV.
Vid större spänning minskas den "kritiska tändenergin"
avsevärt och är enligt Judge5 vid 5 kV 0,0050 joule, vid
6 kV 0,0020 joule och vid 7 kV 0,0007 joule, vilka värden
gäller för reaktionsekvivalent blandningsförhållande.
Siffror för kritisk tändenergi vid 20 till 25 kV står icke till
buds, men det kan förmodas, att den för antändning
erforderliga gnistenergin därvid är minimal. Sekundärkapacitan-
Fig. 9. Tändförmåga och
maximal strömstyrka som
funktion av frekvensen.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
