Motor SE-VMS

Motor

Great Plains aero engine

Åtgärder under flygutprovningen

Motorspecifikationer

Volym:	2180 cc
Kompressionsförhållande:	8,5:1
Borrning/slag:	92 mm/82 mm
Effekt:	75 hk vid 3400 varv/min
Normalt varvtal:	2800 – 3200 varv/min
Propellernav:	Great Plains Force One Prop Hub
Förtändning:	28° FÖD
Tändföljd:	1-4-3-2
CHT:	140°-180°
El:	Diehl växelströmsgenerator 12V/20 A
Tändsystem:	Optiskt typ Lumenition
Oljemängd:	3 liter
Oljetryck:	Min 1,6 kg/cm2 Max 5,0 kg/cm
Oljetyp:	Sommar: SAE 10-40 eller 20–40 Vinter: SAE OW-30 eller OW-4
Bränsle:	Flygbensin Avgas 91 UL/Bilbensin 98 oktan

En del av de relativt höga motortemperaturerna under hög belastning som vi haft tidigare har berott på motorkonfigurationen. Det har inte varit helt lätt att hitta dokumentation om kompressionsförhållande i förhållande till kolvhöjd mm men vi har forskat en del i ämnet och kunnat dra slutsatser. I början ökade vi luftflödet förbi cylindrar och topplock genom större luftinflöde och större luftutsläpp, det har hjälp till att få hyffsade värden. Även byte till en bättre anpassad propeller av björk har gjort sitt för bättre motorvärden och prestanda. Motorn är av samma typ, men den var på 1834 cc, som jag byggde till min autogyro Humlan på 80 talet. Den motorn hade något bättre förhållande mellan kompressionsförhållande och kolvhöjd men den hade knappast lika mycket luftflöde förbi cylindrar och topplock men den gick i alla fall.

Topplock

Vid kontroll av ventiler och ventilstyrningar visade det sig att venilstyrningarna var slitna. Dessutom hade topplocken 50 cc förbränningsrum som är standard för 1600 cc motor. Den volymen är inte optimal i en 2180 cc motor eftersom deckhöjden (avståndet mellan kolv och topp vid ÖD) blir för stor vid normalt kompressionsförhållande. Deckhöjden var 4 mm, detta gav ett kompressionsförhållande av 8,1:1, se bild 1. Därför beslutade vi att köpa nya original standardtopplock. Eftersom vi hade delarna borta så köpte vi även cylindrar/kolvar (92 mm) typ AA.

Deckhöjden bör vara mellan 1,5 mm och 1,8 mm, får aldrig understiga 1,4 mm, detta justeras med schims under cylindrarna. Större deckhöjd ger sämre förbränning, lägre effekt och större risk för detonationer (spikning) och därmed hög CHT. Därefter får kompressionsförhållandet justeras genom att anpassa volymen i förbränningsrummet.

Vi väljer kompressionsförhållande 8,4:1 och en deckhöjd på 1,8 mm, detta ger en volym på 62 cc i förbränningsrummet, totalt 74 cc ovanför kolven. Tändningen är justerbar med reglage mellan 20° och max 28° förtändning vilket är lämpligt för kompressionsförhållande 8,4:1 och bränsle MOGAS eller AVGAS.

Det finns färdiga topplock för 92 mm cylindrar med större förbränningsrum exempelvis Empi som har 58 cc dock har Empis topplock sämre kylluftgenomströmning genom flänsarna som i sin tur ger högre CHT, se bild 3. Original topplock med bra kylluftgenomströmning, se bild 4. Gjutskägg mellan kylflänsar har slipats bort med roterande fil. Uttag av förbränningsrummet till 63 cc på originaltopplocken samt till 92 mm cylindrar, se bild 5.

Kanten i avgasportarna rundas för bättre evakuering av avgaser och värme. Volymen i förbränningsrummen kontrollmäts.

Cylindrar och kolvar

De nya AA Cylindrarna och kolvarna mäts upp och protokollförs. Kolvringsgapet ska vara 0,3 mm-0,4 mm. 0,4 mm är att föredra eftersom cylindrarna kan få en kraftig avkylning vid sjunk och låg motoreffekt. Det kan medföra att cylindrarna krymper snabbare än kolvarna.

Cylindrarna mäts för koniskhet och ovalitet enligt bilden. Man får då måtten A1, A2, A3, B1, B2 och B3. Kolvarna mäts på samma sätt, man får då även spel mellan cylinder och kolv. Även spel mellan kolvringar och kolv mäts. Alla mått förs in i protokoll.

Ventiler

Ventilerna slipas in i de nya topplocken, kanske inte nödvändigt men det känns bra när delarna ligger på bordet. Ventilspelen ställs på 0,15 mm vid kall motor. Ventilspelen ställs vid 25-timmars översyn men det kan vara en god ide att kontrollera spelen va 10:e timme, framförallt kan ett ändrat avstånd visa sig på avgasventilerna.

Förgasare

Förgasaren är Zenith Stromberg 175 CD med en B1EE nål anpassad enligt bilden nedan. Flottörventilen är 2,5 mm. Motorn levererades med en mindre flottörventil men det medförde att motorn fick för mager blandning under start och stigning. Även flottörnivån höjdes av samma anledning.

Bränslenål

Inkörning av cylindrar och kolvar

Vid inkörning används mineralolja SAE 10 - 40 som byts efter 1, 5 och 10 timmar. Inkörningen sker med normala effektuttag. Topplocken efterdras efter 10 och 25 timmar. CHT ligger mellan 140° och 150° mätt under pinnbultsmutter. Detta ger ca 40° lägre värde jämfört med att mäta under tändstift.

Propeller

Propellern som följde med motorn gav dåliga prestanda och ett statiskt varvtal på 2800 rpm. Oljetemperatur och CHT blev även för höga. Vi byggde en propeller i björk, 56”X35”. Propellern är sammansatt av 6 epoxylimmade skikt. Vanligen består träpropellrar i den här storleken av 3 skikt. Vi experimenterade med 3 skikt men det visade sig att materialet kan slå sig av spänningar. 6 skikt ger mindre spänningar och fler fuktspärrar. Vi har nu ett statiskt varvtal på 3000 rpm och bättre stigprestanda.