Bränsle, Luft, Gnista
Nimbus Toppstycke
Ventil Insug
Ventil Utblås
Förbränningsutrymme
De 4 takterna och kamtider på en Nimbus
Nimbus är en 4-taktsmotor. Det innebär att när Vevaxeln roterat 2 varv har kamaxeln roterat ett. De fyra takterna är, Expansion, Utlopp, Insug och kompression.
Jag har försökt med de uppgifter som gått att få fram kalkylerat de gällande kamtiderna.
Kamaxellyft 5.167mm
Vipparm ratio 37.9/31 mm =faktor 1.2226
Ventilspel uppges av Fisker & Nielsen skall vara 0,2 mm vid varm motor.
Beräkning
Kamaxellyft 5.167mm x Vipparm ratio 37.9/31 mm = Faktor 1.2226 ger 6.32 mm ventillyft minus spel 0.2mm.
TOTALT ventillyft varm motor 6.12mm
Hurvida Fisker & Nielsen har beräknat sina öppning och stängningstider har inte gått att få fram. Dagens standard är att räkna när ventilen lyft eller stängt 0,050 tum. Anledningen är att den första delen av ventilens öppning stängning påverkar inte nämvärt gasflödet. Av den anledningen har man idag standardiserat detta värde. Men detta gäller bara vid hyreauliska lyftare. Vid mekaniska lyftare måste ju ventilspelet också räknas med som en faktor. Det finns lite olika skolor när man skall räkna durationen och idag är ett vanligt värde 0.508 mm. Men noter att detta är ingen standard idag. Vad F&N utfått ifrån i sina beräkningar går inte att finna.
Kamaxeln har en duration som stämmer väl med dåtidens motorer, maximal effekt vid låga varvtal. En väldigt ”snäll” kamaxel med andra ord.
Kamtiderna i diagrammet bygger på underlag från Fisker & Nielsen 11 januari 1933. Dock visade det sig att de var lite snåla. Det framgår av ritning 7356 “Praktiske Aabningstider efter maaling med spillerum 0.2mm. Modelkam V-16549B Ungerslibemasninf.” Tiderna ökades sedan något, se orange tidkurva. Om kamtiderna sedan har förändrats under åren fram till 1959 har jag ej hittat uppgifter om.
Cylinder
Kolv
HEMI
Hemisfäriskt förbränningsutrymme även kallad "cross-flow" har fördelen att det är lättare att få in bränsle/luft blandningen och att få ut avgaserna i och med att ventilerna sitter på var sin sida rakt ovanifrån. En nackdel är att det är svårare att få bränsle och luft att blanda sig. Därför är en HEMI motor svårare att få att gå bra och mindre miljövänlig. En avgörande faktor är tändpulsen, att ha en riktigt bra gnista som antänder ALL bensin vid rätt tidpunkt är A och O i en HEMI-motor.
Chrysler HEMI tillverkas än idag. Som kan ses på bilden av topplocket ovan finns dels dubbla tändstift men också 2 fasningar som skapar spalter i förbränningsutrymmet och ökar därmed virvelbildningen.
Luft Bränsleblandning
En optimal luft- bränsleblandning består av 14,60 delar luft och 1 delar bränsle. Blandningen kallas en stökiometrisk bränsleblandning och har värdet (lambda) = 1. En motor utvecklar mest effekt vid en något fetare bränsleblandning (13,2 till 1) men ger då mer föroreningar. här bör en Nimbus ligga, inte mer.
Virvelbildning
En stökiometrisk bränsleblandning brinner med en
laminär hastighet på endast 0,34 m/s. Detta skulle endast ge ett varvtal på några 100 rpm på motorn. Därför är det viktigt att förbränningsutrymmet skapar virvlar och ökar utbredningshastigheten.
I förbränningsrummet skapas virvlarna under insugningstakten av spalten mellan insugningsventilen och ventilsätet. Under kompressionstakten ökas virvelbildningen ytterligare genom spalten mellan kolven och förbränningsrummets tak då kolven är i övre läget i kompressionstakten, denna spalt saknas i en Nimbus-motor.
Förbränningen
Under expansionstakten utvecklas all den energi som får motorn att rotera. Under kompressionen sker den första tryckhöjningen av bränsleblandningen. Nästa steg sker då gnistan antänder bränsleblandningen. Temperaturökningen i förbränningsrummet gör att gasen som bildas vid förbränningen och som består av kväve, vatten och koldioxid utvidgas och höjer gastrycket.
Virvelbildare ?
Jag har sett några trimmade HEMI-motorer. I deras insug sitter som en fast turbin med vinklade blad monterad. Månne detta kan vara en lösning för att få en bättre förbränning på en Nimbus. Borde vara enkelt att göra en mellanpackning i tunn plåt 0.2-0.3 mm.
