EGT-mätning

Synkronisering av cylinderblock med hjälp av EGT-Mätning

Dagens motor- och rejsputtar använder bredbands lambdasond för att lukta med i avgasrören på sina motorer. Detta är ett formidabelt sätt att hålla koll på förbränningen. Av någon outgrundlig anledning glömde jag svetsa muffar för detta på mina grenrör när jag tillverkade dem (hade kanske en massa i skallen redan). Att svetsa muffar nu efteråt är inte möjligt, i alla fall inte görligt på en praktisk nivå. Mina grenrör är som bekant beklädda med brandfilt, bankad aluminiumplåt och flera lager avgasbandage, varav de undre lagren inte hålls fast på annat sätt än av det översta. Börjar jag röra detta så resulterar det i en hög med avgasbandage på golvet. Vidare är det heller inte görligt att lossa grenrören utan att de facto skruva lös topplocken, med allt vad det innebär, så detta är inget jag ger mig på i första taget. Att sticka ett hål och klamma fast en lambda är heller inte så lätt på grund av att det är så många lager isolering på rören. Jag får helt enkelt inte någon stum yta att dra klamman mot. Att sticka in ett rör från en rörskarv är heller inte så enkelt. Det är en böj som är besvärlig att ta sig förbi, och sedan en hyfsat lång sträcka som ett ev rör kan ligga och skramla i. Jag har ett gängat hål i avgasflänsarna. Men det är för litet för en lambda, och att dra ett extrarör därifrån är heller så enkelt, eftersom det i dess närhet (det ligger under ventilkåpan) finns för många temperaturkänsliga grejor som inte skulle klara värmen från ett extra avgasrör. I alla fall är det sistnämnda svårt att värmeisolera. Framtiden får utvisa vad det landar i, men just nu är fokus på EGT-mätning, eftersom detta ser lättare ut att genomföra.

EGT, Exhaust Gas Temperature, eller som vi skulle säga på svenska – Avgastemperatur, är egentligen ett ganska kasst sätt att hålla koll på en motor med, i alla fall om man stirrar sig blind på dess siffervärden, men det kan ändå ha sina poänger som jag kommer att förklara nedan. Som felanalysinstrument kan det i vissa fall vara ovärderligt. I mitt fall med Herkules, så tänkte jag att använda det som hjälp i synkronisering av mina karburatorer.  Det är de facto så att upp till en viss gräns blir avgaspuffarna varmare ju magrare blandningsförhållande man har i sin förgasare. Men, och här bör jag understryka … EGT är meningslöst att mäta i det vi kallar ”absoluta grader” det kan endast mätas i ”relativa grader”. Vad betyder nu detta…

Absoluta grader = Det vi läser på termometern utanför köksfönstret i siffror, tex +7°C. Det finns så många faktorer som påverkar hur EGT-avgasproben (alltså mätmojen) i avgasströmmen påverkas, så det gradtal som kan läsas med siffror på ett instrument blir helt irrelevanta och meningslösa. Åter till termometern utanför köksfönstret. Antag att termometern sitter nära ett oisolerat enkelglas. Då kan man med all säkerhet påstå att termometern blivit uppvärmd av värmen från köket. Och pratar man med grannen, som har sin termometer på garageväggen, så säger han att det är +5°C.

Relativa grader. Antag att du skrapat bort siffrorna (men inte skalstrecken) på din kökstermometer. Då vet du inte längre hur många exakta grader det är, men du kan säga att idag är det två grader varmare än igår. Det är detta som skall mätas i en motor. Alltså, vi jämför bara två värden mot varandra och skiter högaktningsfullt hur många faktiska grader det är. Det betyder att dagens ”fancy” – flådiga –  supertuffa digitala bil-EGT-instrument egentligen bara är skit, och förvirrar den stackarn som råkar jämföra sina siffervärden med kompisens. Eller om han jämför dem från dag till annan också, förresten.

Det finns ett otal faktorer som bestämmer hur varm EGT-avgasproben blir av de korta avgaspuffar vi kan mäta. Det kan tex vara:

• Hur långt från topplocket sitter proben
• Är grenröret isolerat
• Vilket material är grenröret tillverkat av
• Vilken dimension har grenröret i förhållande till avgasporten (*se anm nedan)
• Hur tändningen står (superviktigt)
• Kompressionsförhållande
• Öppningstemperatur av termostat

…samt ytterligare en hel drös faktorer… Konklusion: Siffervärdet på mätaren är helt meningslöst, endast värdet jämfört med något annat går att använda. I vårt fall är det maxtemp, eller ”peak” som vi brukar säga. Inom flyget är detta allmänt känt. På den tiden jag flög, fick vi lära oss att magra ut blandningen när man kommit upp på höjd. Luften innehåller ju som bekant mindre syre högre upp. Då justerade man reglaget för magrare blandning samtidigt som man kollade EGT-mätaren. Ju magrare, dess varmare avgaser. Under tiden man magrade ut steg temperaturen för att till slut börja sjunka igen, det maxade (peakade). Då fetade man på tillbaka så att tempen sjönk 75°F från maxtempvärdet. Ett empiriskt värde för bästa effekt av bensin är max EGT samt feta på så tempen sjunker 45° – 75°F.

*Anmärkning: Ju mer avgaserna expanderar, dess kallare blir de. Jämför att en cykelpump eller en kompressor blir varmare av att komprimera. Denna princip används i tex kylskåp.

 

Från en föreläsning har jag saxat ovanstående bild som jag tycker illustrativt visar sambanden mellan orsak och verkan.

• Längst upp vid A, det blåa strecket. Där visas vevaxelns rörelser under två varv, alltså fyra takter. Först går strecket (kolven) ner = Insug. Därefter upp = kompression, samt följt av ner igen = förbränning, för att sluta med kolv upp = utblås.
• Mittersta strecket B visar vilka temperaturer som förekommer i förbränningsrummet under respektive kolvslag, (alltså det blåa strecket). Det går tex att se hur det blir något varmare under kompressionen (jmf cykelpumpen) för att sedan tvärrusa uppåt under förbränningen.
• Det intressanta blir vid C att se hur avgaserna förbi mätproben är varma endast en liten tid av arbetscykeln. Det är mindre än en fjärdedel av tiden som vevaxeln arbetar som det kommer någon vettig gasström som kan värma mätmojen över huvud taget.

Om jag skall kunna utnyttja EGT som synkroniseringsverktyg måste alla cylinderblock ha samma förutsättningar och vara lika inställda. Samma tändning, samma vakuum i insugsröret, samma kompression (gu förbjude nöe annet!)  mm mm… Om jag nu gjort mig så noga när jag byggt motorn, och gett alla cylinderblock samma förutsättningar, så bör i alla fall i teorin EGT-mätning fungera alldeles utmärkt. Det är nämligen så att vid stökiometrisk förbränning så blir avgastemperaturen som högst. Stökiometrisk förbränning är det tillstånd när en oxidationsprocess, alltså förbränning, gjort slut på allt tillgängligt syre. Det vill säga lambda-1.

När jag pratar med ”kunnigt” motorfolk om detta, så får jag till svar att det är en ”osäker” mätprocess, men jag kan inte få ur dem något vettigt svar om vad det är som är osäkert. Fakta kvarstår… När syret i bränslet är slut, så är avgaserna som varmast. Jag är övertygad om att många tappat kontrollen över vad som sker i avgastemperaturen, eftersom det från dag till annan visas olika gradtal på mätaren. Allt påverkar… lufttemperatur, lufttryck, motortemperatur, bränsle, ja kort sagt väldigt mycket. Men det viktiga i sammanhanget är att alla cylinderblocks karburatorer skall justeras så att respektive EGT-mätare ”peakar”, alltså visar sitt högsta värde, oavsett vad detta värde är.

Om man vill komplettera med att sniffa lambda i rumpan av röret så kan man ju göra det, men det skall inte behövas. Så, när jag så småningom byggt färdigt detta så får vi se om vi har lärt oss något nytt. Men… vi tar det en annan dag…