Hur fungerar en bilmotors alla tänddelar och vilka är komponenterna?

Tändsystem (ottomotor) – Tändsystemets funktion är att initiera förbränningen av bränslegasen i en ottomotors cylinder vid en sådan tidpunkt i motorns taktcykel (tvåtaktsmotor eller fyrtaktsmotor) att hög verkningsgrad och låga avgasemissioner erhålles. Vid flera cylindrar har man en tändföljd som anger i vilken ordning motorns cylindrar tänder. Exempelvis är 1-3-4-2 en vanlig tändningsföljd hos fyracylindriga motorer. Ottomotorn skiljer sig från dieselmotorn i det att dieselmotorns tändning av cylindergasen sker genom att ren luft upphettas genom kompression och bränslet sprutas in vid optimalt tidpunkt och då självantänds. När dieselmotorn är kall kan dock ett glödstift hjälpa till med antändningen. Här finns tänddelar, startmotor.se.

Ett modernt tändsystem Tändstift – Den komponent som startar själva förbränningen är ett tändstift monterat i cylinderhuvudet. Tändstiftet har två elektroder. När en hög spänning läggs på, så joniseras gasen mellan elektroderna, en stark ström uppstår varvid jonerna kraftigt upphettas. D.v.s. en gnista bildas så att förbränningen av bränslegasen påbörjas. Normalt har man bara ett tändstift för varje cylinder. Man kan dock ha två stift av två skäl: Dels för att öka tillförlitligheten (redundans) hos till exempel flygmotorer. Dels för att starta flera flamfronter så att förbränningen i hela cylindern går snabbare till exempel vid högvarviga racermotorer.

Tändspole – För att tillföra den höga spänningen som krävs för jonisationen, så används en transformator, där man bryter primärlindningen varvid en hög spänning induceras i den mångvarviga sekundärlindningen. Denna speciella typ av transformator kallas tändspole. Normalt använder man en tändspole för varje cylinder. För att undvika en känslig tändkabel monteras tändspolen ibland direkt ovanpå tändstiftet. För att minska vikten använder man i flygmotorer en gemensam tändspole. Man måste då ha en tändfördelare, som med en roterande arm leder varje tändning till rätt tändstift. För att ladda om tändspolen snabbt så kan man ha en kondensator i primärlindningen och får då en s.k. CDI-tändning (Capacitor Discharge Ignition). CDI-tändning används ofta i högvarviga tvåtaktsmotorer till exempel motorsågar (Huskvarna). En äldre magnettändning. Spolen sitter intill svänghjulet och inducerar högspänningen till tändstiftet.

Magnetspole eller batteri – För att mata tändspolens primärlindning med ström används två metoder: Magnettändning. På svänghjulet till motorns vevaxel placeras permanentmagneter och utmed svänghjulets radie (normalt inuti svänghjulet) sitter en spole med järnkärna som är fäst vid motorblocket. När svänghjulet roterar induceras en elektrisk ström i spolen som kopplas över tändspolens primärlindning. Magnettändningen är mycket enkel och driftsäker. En viss svårighet finns dock att få erforderlig spänning vid start av motorn. Men man kan kompensera detta med till exempel förkopplingsmotstånd. Magnettändning används dels vid enkla motorer i till exempel gräsklippare, mopeder och motorsågar. Men även i flygmotorer då hög tillförlitlighet krävs. För att bli oberoende av planets elsystem har man magnettändning och dessutom dubbla magnetsystem och dubbla tändstift (Lycoming) för att motorn ska fortsätta att gå om en komponent upphör att fungera. Batteritändning – Man använder fordonets batteri som strömkälla och erhåller då en konstant spänning till tändspolen. I motsats krävs att motorn har en elgenerator som kan ladda batteriet. Batteritändning används vanligen i fordon där man ändå behöver ström till andra ändamål, till exempel i bilar.

Brytare – För att bryta strömmen till primärlindningen när tändning ska ske använder moderna tändsystem tre typer av komponenter: Sensorer för att mäta de storheter som behövs för att kunna beräkna exakt rätt tidpunkt för tändningen: I fyrtaktsmotorer bestämma vilken takt cylindern är i, så att tändstiftet endast tänder vartannat varv (skilja på utblåsningstakt och förbränningstakt). Vanligen används en hallgivare på kamaxeln. Vissa använder istället en induktionsspole på kamaxeln. Bestämma den exakta vinkeln på vevaxeln, till exempel kolvens övre vändläge. Vanligen används en induktiv givare som räknar kuggarna på svänghjulets startmotorkrans. Man har då vanligen en kugg som är kortare än de andra så man får ett läge att beräkna vinkeln ifrån. Bestämma motorns varvtal. Detta sker vanligen genom att utnyttja vinkelgivarens signaler. Ju högre varvtal desto tidigare tändning. Bestämma motorns belastning, indirekt gaspådraget. Vissa fabrikat använder en luftmassmätare som mäter den mängd luft, och därmed syre, som matas in i motorn . De har en elektriskt upphettad tråd som man mäter temperatursänkningen i. Andra har en s.k. MAP-sensor (Mainfold Absolute Pressure eller absoluttryck i insugningsröret) samt en temperaturmätare av luften (Honda). När tryck och temperatur är kända kan luftmängden beräknas. Bestämma förbränningshastigheten som beror av bränslets oktantal bl.a. Om förbränningen sker för snabbt och för tidigt uppstår en töjning i cylinderväggen, en ”knackning” vilket är skadligt för vevaxellagren. Med vanligen två knacksensorer på motorblocket kan man beräkna lämplig tändtidpunkt vilket är nödvändigt om man byter bränslekvalitet. Knacksensorerna utnyttjar piezoelektriciteten som bildas i kristaller som pressas ihop. Ta emot signaler för avstängning av tändningen. Det kan vara att helt enkelt stänga av motorn (tändningen), att tillfälligt sänka vridmomentet vid växling i en automatlåda eller att sänka momentet vid nödbromsning. Alternativt kan istället bränsleinsprutningen stängas av (vanligare). Stoppknapp på en motorcykel som kortsluter tändspolens primärlindning En elektronikkrets med program och logik i form av algoritmer, parametrar och tabeller som ur sensorvärdena beräknar optimalt tändläge i varje ögonblick. Parametrarna och tabellerna lagras i ett minneschips i elektroniken. Dessa är certifierade av leverantören men kan ändras vid s.k. chipstrimning. Kan i oseriösa fall göra garantier och avgascertifiering ogiltiga.

Tändsystemets elektronik är vanligen hopbyggd med bränslestyrningselektroniken (och ibland även automatlådans elektronik) – ”motorstyrsystemet”. Elektronikprogrammet innehåller ofta en diagnos av sensorernas funktion och lagrar avvikelser vilket underlättar senare felsökning. Exempel på ett enkelt elektroniskt tändsystem En tyristorkrets som på programmets signal bryter tändspolens primärlindning. Schema över CDI-tändning. Elektroniken gör dioden ”5” ledande så att urladdning sker. Mekaniskt tändsystem utan centrifugalregulator och vakuumklocka

Hoppas detta var nyttig information om tänddelar.