Messa a punto di un kit carburazione motore auto – messa a punto del sistema di accensione

Messa a punto del sistema di accensione

Vedi tutti i 7 fotoswpengineWordsAug 19, 2008

La messa a punto di un motore dotato di carburatore per dare il meglio di sé con la benzina senza piombo riformulata di oggi può rivelarsi una sfida per molti proprietari di auto in kit e costruttori. Ai tempi della benzina con piombo un tuner sintonizzava la fasatura della scintilla di accensione e il getto del carburatore “leggendo” le candele, ma molto spesso la benzina senza piombo riformulata di oggi non lascia alcun “colore” sulla candela, a meno che l’aria / miscela non sia molto ricca. La benzina senza piombo riformulata di oggi viene miscelata per un moderno motore a iniezione elettronica controllato da computer, con l’obiettivo di ridurre al minimo le emissioni di scarico.

La benzina moderna è composta da centinaia di idrocarburi diversi miscelati insieme per fornire al motore un carburante che, si spera, permetterà al motore di dare il meglio di sé dal momento in cui si avvia il motore. Ci sono differenze complicate tra la benzina senza piombo riformulata di oggi e la benzina con piombo degli anni passati. I seguenti cambiamenti sono quelli più importanti per i sintonizzatori. La differenza più evidente è la rimozione dalla benzina del piombo utilizzato come potenziatore del numero di ottani, ma anche il profilo di distillazione della benzina è stato modificato per contribuire a ridurre le emissioni per evaporazione del carburante. I carburanti hanno anche differenze di densità, così come i cambiamenti di flusso. Ciò significa che il carburante brucia ad una velocità diversa durante il processo di combustione e il carburante scorre anche in modo diverso attraverso i getti di un carburatore se confrontato con la benzina al piombo dei giorni passati.

La mappa nella pagina precedente mostra le diverse miscele di benzina richieste negli Stati Uniti. Molte aree del paese aggiungono volontariamente alla loro benzina ossigenati come l’etanolo.

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Ci sono almeno 14 diverse miscele di benzina convenzionale, riformulata e ossigenata, prescritte dal governo, disponibili presso la vostra stazione di servizio locale, a seconda della parte del paese in cui vivete. Anche la formulazione della benzina disponibile presso la vostra stazione di servizio locale varia a seconda della stagione dell’anno e delle temperature previste in quella parte del paese. La benzina in molte parti del paese può contenere anche ossigenati come l’etanolo. Questo vale anche nelle zone del paese in cui non esiste ancora un mandato governativo per il suo utilizzo.

Le nuove auto a iniezione di carburante di oggi hanno un computer di bordo che regola continuamente la miscela aria/carburante e l’anticipo della scintilla di accensione in base alla formulazione della benzina e alle esigenze del motore. Quando si utilizza questa moderna benzina senza piombo riformulata e/o ossigenata in un motore che è stato progettato e messo a punto per la benzina con piombo, cambia la miscela aria/benzina che il motore sta ottenendo dal suo carburatore. Anche il tasso di combustione della benzina moderna è diverso da quello della benzina al piombo dei giorni passati, quindi anche le esigenze di anticipo della scintilla di accensione del motore sono diverse rispetto a prima. Ciò significa che la miscela aria/carburante che il motore riceve dal suo carburatore e le curve di anticipo della scintilla di accensione dal suo distributore di accensione devono essere regolate per soddisfare le esigenze del motore e della miscela di benzina che si sta utilizzando.

In questo articolo di tuning vi mostreremo come abbiamo messo a punto il sistema di accensione e il carburatore su due kit Cobra per risolvere i problemi di guidabilità dei loro proprietari. Speriamo che anche voi possiate farlo per voi stessi. La prima Cobra ha un motore Ford di fascia alta 427ci a cassa Ford che è stato valutato a 550 CV, mentre la seconda Cobra ha un motore Ford 347ci che è stato successivamente testato al banco per dimostrare che ha più di 350 CV alle ruote posteriori. Il primo Cobra con il motore della cassa 427 ha avuto un brutto incidente al minimo. Quando lo si guidava a 2.200 giri al minuto in autostrada, il motore si spegneva quasi del tutto anche se il motore era stato “testato a caldo” e “testato al banco” in fabbrica prima che lo spedissero al cliente. Il secondo Cobra con il motore 347 aveva un’esitazione sull’accelerazione, una sovratensione a parte dell’acceleratore, e non aveva la potenza che il proprietario si aspettava dal motore che aveva costruito.

U.S. Gasoline Requirements Questa mappa mostra diverse miscele di benzina obbligatorie negli Stati Uniti, ma molte aree del paese stanno aggiungendo volontariamente ossigenati come l’etanolo alla loro benzina”. />

Temporizzazione della scintilla di accensione Il primo passo nel processo di messa a punto di un motore per utilizzare la benzina senza piombo riformulata di oggi è la messa a punto della curva o delle curve di anticipo della scintilla di accensione. La corretta messa a punto della curva di anticipo della scintilla iniziale e della curva di anticipo della fasatura può essere il modo più semplice e meno costoso per sbloccare la potenza che è stata costruita in un motore.

La curva di anticipo dell’accensione del distributore che si trova nella maggior parte dei nuovi distributori aftermarket è una curva di anticipo molto conservatrice per un motore generico. Spetta alla persona che installa questo nuovo distributore impostare la quantità e la velocità della curva di anticipo della scintilla di accensione del distributore e la quantità di fasatura iniziale della scintilla di cui il motore ha bisogno. Le variabili che devono essere prese in considerazione quando si sceglie una curva di anticipo dell’accensione sono: il peso del veicolo, il modo in cui il conducente azionerà il motore (l’intervallo di giri del motore, o se il conducente tende a trascinare il motore), il numero di ottani del carburante, la compressione del motore, l’altitudine dell’utilizzo principale del veicolo e il calore dell’aria. Le curve di avanzamento meccanico e di depressione del distributore devono essere corrette per il motore e il carburante utilizzato o le prestazioni del motore ne risentiranno – e c’è anche la possibilità di danni al motore dovuti alla detonazione.

Ignition Spark Advance Curves La fasatura di accensione ideale per la potenza e il risparmio di carburante è appena al di sotto del punto in cui avviene la detonazione o il pinging. La corretta fasatura di accensione (la fasatura iniziale più l’anticipo sia dal meccanismo meccanico che da quello di avanzamento a vuoto) farà sì che la pressione creata dal combustibile che viene bruciato nella camera di combustione che sta spingendo il pistone verso il basso sia al suo picco/massimo quando il pistone è a circa 12 e 15 gradi ATDC (dopo il punto morto superiore). Se la pressione di picco del cilindro viene raggiunta troppo presto, il motore perderà potenza mentre il pistone combatte per comprimere la miscela aria/carburante che brucia. Si può anche verificare una detonazione, che può portare ad un guasto del motore. Se la pressione di picco del cilindro viene raggiunta troppo tardi, il motore sprecherà solo l’energia che il processo di combustione crea come calore disperso attraverso il sistema di scarico.

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La quantità di anticipo di accensione necessaria cambia con il regime del motore, il carico del motore, la temperatura del motore, la temperatura dell’aria, il rapporto di compressione, il numero di ottani del carburante utilizzato e la miscela aria/carburante. Quando un motore funziona con una miscela ricca (di potenza) aria/benzina per la massima potenza, ha bisogno di un anticipo di accensione inferiore a quello necessario quando funziona con una miscela magra (di crociera) aria/benzina. Un distributore con un avanzamento a vuoto aggiunge un po’ più di anticipo della scintilla di accensione durante una condizione di crociera in autostrada a basso carico, in modo che il motore possa bruciare più completamente la miscela aria/benzina più lenta e più magra che si vede in condizioni di parziale accelerazione. Una miscela aria/carburante 12,5-13,5:1 brucia il carburante più velocemente e produce più potenza, ma una miscela aria/carburante più magra di 14-15:1 è migliore per il risparmio di carburante.

Se un motore non ha un sufficiente anticipo della scintilla di accensione, il motore può mancare di potenza, in più il motore può tendere a surriscaldarsi o a surriscaldarsi. Se il motore ha un anticipo della scintilla di accensione troppo elevato, anche il motore vorrà funzionare caldo e mancherà di potenza. Se è presente un eccessivo tintinnio o una detonazione, si rischia anche di danneggiare il motore. Qualsiasi distributore, sia esso originale o di sostituzione delle prestazioni, dovrebbe far controllare le curve di anticipo meccanico e di anticipo a vuoto per verificare che siano corrette per l’uso con il vostro stile di guida, il pacchetto motore e la benzina senza piombo riformulata di oggi.

Il modo migliore per controllare sia la curva di vuoto che la curva di anticipo meccanico di un distributore è in un banco prova per distributori; questo perché si può controllare la curva di anticipo della scintilla a qualsiasi regime di rotazione senza timore di far girare troppo il motore. Negli anni ’60 e ’70 quasi tutte le officine automobilistiche avevano un banco di prova per i distributori in modo da poter controllare i sistemi di avanzamento di un distributore. Ai tempi attuali, sta diventando difficile trovare un’officina che ne abbia uno.

Se non si ha accesso ad un banco di prova del distributore, un metodo opzionale per controllare le curve di vuoto e di avanzamento meccanico è una luce di temporizzazione a ritorno. Una luce di fasatura a ritorno permette di leggere la curva di anticipo di un motore a diversi regimi di rotazione anche se non ha uno smorzatore di vibrazioni degradato. Basta fare attenzione a non sovraccaricare il motore scaricato. La curva di avanzamento del vuoto può anche essere controllata con una pompa a vuoto manuale per variare il vuoto fornito all’avanzamento del vuoto. Utilizzare la spia di temporizzazione per leggere la quantità di anticipo data dall’anticipo del vuoto a diverse quantità di vuoto da 1 a 23 pollici.

Linee guida per l’anticipo della scintilla di accensione La curva di anticipo “ad asta calda” più utilizzata su un tipico motore a compressione 9,5:1 con un albero a camme leggero (durata inferiore a 220 gradi a 0,050 pollici) è di 10-12 gradi di fasatura iniziale più 22-24 gradi di anticipo aggiuntivo del motore dal meccanismo di anticipo meccanico. Nella maggior parte dei casi, l’avanzamento completo (32-36 gradi) è di 3.500 giri/min. Un motore con durata dell’albero a camme superiore a 220 gradi a 0,050 pollici apprezzerà una maggiore fasatura iniziale; tuttavia, la fasatura totale rimarrà la stessa (32-36 gradi).

Qualsiasi distributore di ricambi originali o ad alte prestazioni deve avere la curva o le curve di anticipo della scintilla di accensione sintonizzate per il vostro motore e la benzina che utilizzerete. La maggior parte dei sistemi di accensione sostitutiva ad alte prestazioni, come ad esempio un distributore MSD, sono dotati di una curva di anticipo della scintilla di accensione molto conservatrice installata nel distributore. Un nuovo distributore MSD viene fornito con una selezione di molle di anticipo e boccole in modo da poter impostare la curva di anticipo desiderata. Tuttavia, la maggior parte dei distributori equipaggiati con l’avanzamento sottovuoto hanno un anticipo troppo elevato per la benzina riformulata di oggi.

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L’avanzamento meccanico non dovrebbe iniziare ad avanzare fino a poco al di sopra della velocità minima di base. Un avanzamento eccessivo con il regime di rotazione del motore troppo basso può causare un problema di ping o di detonazione, che può portare a danni al motore. La linea guida che abbiamo trovato per determinare quale sia la fasatura iniziale migliore per un motore a benzina è nel catalogo Barry Grant Inc. e/o nel sito Web di Barry Grant Inc. nella guida alla scelta del carburatore Demon. Il libretto raccomanda da 10 a 12 gradi di fasatura iniziale quando la durata dell’albero a camme è inferiore a 220 gradi @ 0,050 di alzata valvole, da 14 a 16 gradi di fasatura iniziale con meno di 240 gradi @ 0,050 e da 18 a 20 gradi di fasatura iniziale con una camma con meno di 260 @ 0,050 di alzata valvole. L’anticipo meccanico totale dell’accensione dal distributore deve essere ridotto quando si aumenta la fasatura iniziale, perché se l’anticipo totale è eccessivo per la compressione del motore e per il carburante utilizzato, il motore si danneggia. Un moderno motore Chevrolet, Ford o Chrysler a compressione 9,5:1, nella maggior parte dei casi, come 34-36 gradi di anticipo meccanico totale della scintilla di accensione, inclusa la fasatura iniziale con la benzina riformulata di oggi.

Un motore con un albero a camme ad alte prestazioni progettato per creare una potenza superiore a 3.000 giri/min. risponderà bene a 18 gradi di fasatura iniziale perché la miscela aria/carburante non è mescolata in modo uniforme ai bassi regimi del motore. La fasatura iniziale aggiuntiva consente di avere più tempo per far bruciare questa miscela aria/benzina nel cilindro (la stessa teoria si applica anche a un motore con un collettore di aspirazione progettato da gara o con un collettore di aspirazione a vuoto d’aria). Una camma e/o un collettore di aspirazione ad alte prestazioni riduce la velocità della miscela aria/carburante a bassi giri/min. Questa bassa velocità fa sì che il carburante si separi dall’aria a bassi regimi del motore.

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Tuning The Ignition Spark Advance For Fuel Economy La curva di anticipo della scintilla di accensione di cui un motore ha bisogno per la massima potenza con la ricca miscela aria/carburante di cui il motore dispone durante l’accelerazione a farfalla aperta è diversa dall’anticipo della scintilla di accensione di cui ha bisogno per la miscela aria/carburante più magra di cui il motore dispone quando si viaggia a 65-75 mph sull’autostrada. La curva di anticipo del vuoto che usiamo di solito fornisce al motore un ulteriore anticipo della scintilla di 10-12 gradi quando il vuoto del motore è superiore a 10 pollici. In questo modo il motore ha l’anticipo di scintilla supplementare di cui ha bisogno per bruciare le miscele più magre di aria di crociera/carburante che vede a parte l’acceleratore.

Tuning The Cobras Advance Quando abbiamo fatto riferimento alla guida alla fasatura iniziale di Barry Grant, abbiamo deciso che 18 gradi di fasatura iniziale avrebbero funzionato abbastanza bene con gli alberi a camme che sono in entrambi i motori ad alte prestazioni dei Cobra su cui stiamo lavorando. Abbiamo poi ricurvato il distributore in modo che ci avrebbe dato 16 gradi di anticipo meccanico che inizia ad avanzare a 800 giri/min e che è tutto in 3.000 giri/min per darci 34 gradi di anticipo meccanico totale che il costruttore del motore 427 ha raccomandato. Abbiamo impostato l’avanzamento meccanico totale sul motore 347 Ford a 36 gradi, poiché questo motore non aveva le stesse testate a combustione rapida del motore 427.

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Le modifiche hanno migliorato le prestazioni dei motori. La qualità del minimo è stata molto migliorata su entrambi i motori, ed entrambi i motori avevano più potenza a bassi e medi regimi di guida. Ora che il sistema di accensione è stato messo a punto per la benzina senza piombo riformulata che sta usando, è il momento di dare un’occhiata al sistema di alimentazione.

Sistemi di alimentazione del carburante Il sistema di alimentazione del carburante in ogni veicolo alimentato a benzina deve fornire al carburatore un volume adeguato di carburante erogato alla corretta pressione del carburante durante ogni condizione di funzionamento del motore. Il compito di mantenere costante la pressione del carburante su un motore ad alte prestazioni può non essere così semplice come sembra. Tutto, dal sistema di sfiato del serbatoio del carburante al punto in cui il carburante viene erogato all’ago e ai sedili del carburatore, deve essere progettato in modo da far fluire abbastanza carburante per le esigenze del motore.

Se la pressione del carburante fornita al carburatore dalla pompa del carburante scende al di sotto della pressione ideale del carburante misurata all’ago e al sedile del carburatore, anche in un secondo, il motore può rimanere senza carburante. Se la miscela aria/carburante si sposta troppo magra, le prestazioni del motore ne risentiranno, e/o se si gira troppo magra per un tempo troppo lungo il motore potrebbe danneggiarsi.

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Sfiato del serbatoio del carburante Lo sfiato del serbatoio del carburante è un’area spesso ignorata che può causare non pochi problemi di guidabilità legati al volume del carburante e alla pressione. Poiché la pompa del carburante estrae il carburante dal serbatoio, è necessario far entrare aria esterna per sostituire il carburante. Il serbatoio del carburante fa passare l’aria esterna attraverso lo sfiato in un tappo di sfiato del gas, in un tubo di sfiato del serbatoio del carburante o nel sistema di canister evaporativo, a seconda del sistema di sfiato del serbatoio del carburante che è stato installato sull’auto del kit. Un tappo di sfiato del gas ha una restrizione di sfiato che è nell’intervallo di 0,080 pollici. Questo piccolo sfiato del serbatoio del carburante può andare bene per la guida normale, ma se si guida ad alta velocità per un lungo periodo di tempo, potrebbe portare a un basso volume di carburante e a problemi legati alla pressione. Se la vostra kit car ha un serbatoio del gas sigillato con un sistema di bombolette evaporative, il serbatoio del carburante sfogo attraverso la bomboletta. La tanica evaporativa ha un sistema di filtraggio incorporato. Quando questo filtro si sporca, limita il flusso dell’aria esterna nel serbatoio del gas.

Il successivo componente critico nel processo di messa a punto è la messa a punto della miscela aria/carburante che il motore sta ottenendo dal suo carburatore sia per la potenza che per il risparmio di carburante. Restate sintonizzati per la seconda parte, la messa a punto della miscela aria/benzina, nel prossimo numero della rivista KIT CAR.

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