TEKNISK UTBILDNING PRODUKTTEKNOLOGI - HJULBURNA PRODUKTER

Transkript

1 TEKNISK UTBILDNING PRODUKTTEKNOLOGI - HJULBURNA PRODUKTER

2

3 Produkt Teknologi Motorteknik...3 Vevhus...9 Vevaxel...10 Cylinder...11 Kolv...12 Bränslesystem...13 Smörjsystem...19 Tändsystem...21 Elsystem...25 Drivsystem...33 Hydraulik...37 Chassi...39 Säkerhet

4 2

5 Motorteknik Fyrtaktsmotors arbetssätt Tvåtaktsmotorn har en arbetstakt varje gång kolven passerar övre dödpunkten. Fyrtaktsmotorn å andra sidan har en arbetstakt vartannat varv. För att tillåta fyra olika takter att ske är fyrtaktsmotorn utrustad med en ventilanordning som vanligtvis består av en insugssventil och en avgasventil. Fördelen med en fyrtaktsmotor är att förbränningsprocessen är väldigt effektiv vid varierande varvtal. En fyrtaktsmotor framkallar också betydande vridmoment vid låga varvtal. Fyrtaktsmotorer är mer komplexa och tyngre på grund av de har fler delar. Men denna utökade komplexitet ger driftsäkerhet och pålitlighet, vilket har bevisats genom tiderna. Insugstakt Insugstakt Fyrtaktsmotorns arbetscykel börjar med en insugstakt. Insugsventilen öppnas samtidigt som kolven förflyttar sig ner i cylindern. Bränsleluftblandningen från förgasaren dras in i cylindern under hela tiden som ventilen är öppen. Avgasventilen förblir stängd. Kompressionstakt Kompressionstakt Andra takten i fyrcykelsmotorn är kompressionstakten. Kompressionstakten börjar när kolven passerar nedre dödpunkten och börjar förflytta sig uppåt i cylindern. Insugsventilen stängs och avgasventilen förblir stängd. Detta tillåter kolven att komprimera bränsle-luftblandningen till små volymer. Att komprimera bränsle-luftblandningen är viktigt för att utveckla maximal kraft. Ju högre kompression desto högre tryck utövas på kolven när bränsle-luftblandningen antänds. Kompressionen förvärmer även blandningen vilket hjälper den att brinna effektivt. 3

6 Motorteknik Expansionstakt (arbetstakt) Expansionstakten (arbetstakt) Tredje takten är expansionstakten (arbetstakt). Expansionstakten börjar då den komprimerade bränsle-luftblandningen antänds i för-bränningskammaren. Både insugsventilen och avgasventilen är stängda under denna takt. Ett tändstift i cylinderhuvudet genererar en elektrisk gnista i förbränningskammaren, vilket antänder den komprimerade bränsle-luftblandningen. Det brinnande bränslet expanderar snabbt vilket skapar ett högt tryck mot kolvens övre del. Detta tryck driver kolven neråt. Denna nedåtgående rörelse skapar kraften som vrider motoraxel, vilken i sin tur driver motorns utgående axel. Vevaxel omvandlar kolvens pendling eller upp-ochner-rörelse till en rotationsrörelse. Avgastakt Avgastakt Sista takten i förbränningscykeln är avgastakten. Precis när kolven har passerat nedre dödpunkten och börjat förflytta sig tillbaka upp i cylindern öppnar sig avgasventilen och insugsventilen förblir stängd. På väg uppåt tvingar kolven de förbrända gaserna genom avgasventilen och ut i avgasröret. När kolven når höjden av sin bana stängs avgasventilen och insugsventilen öppnas. Avgastakten fullbordar förbränningsprocessen. Öppnandet av insugsventilen signalerar början av en ny cykel. 4

7 Motorteknik Ventiler Ventiler öppnas och stängs på två sätt. Ett sätt är genom att kammarna direkt sätter ventilsskaften i rörelse. Dessa kammar finns på en kamaxel. Det andra sättet är genom att pendelarmen sätter igång ventilskaften med hjälp av stötstängar. Stötstängarna sätts igång med ventillyftare eller kammar på vevaxeln. Kammarna eller ventillyftarna bestämmer när ventilerna ska öppnas och stängas. Denna tidsfaktor är kritisk. Ventilerna som kontrollerar bränsleflödet i motorn, insugs- och avgasventilerna, kan hittas antingen på sidan av cylindern, detta kallas sidoventilsanordning, eller i cylinderhuvudet, detta kallas toppventilsmotor. Sidventilsmotor Sidventilsmotor Sidventilsmotorn är den äldre motortypen. Den används till redskap som är långsamtgående och där effektbehovet inte är så stort. Ventilerna är placerade i ett speciellt utrymme (ventilhus) på sidan av cylindern och står i förbindelse med var sin kanal, insugskanal respektive avgaskanal. Ventilskaftet påverkas via en ventillyftare av en roterande kam i vevhuset. Den bestämmer när ventilen skall öppna respektive stänga. Toppventilsmotor (OHV) Toppventilsmotor (OHV) Toppventilsanordningen är bäst lämpad för motorer som har högre kraftbehov och där högre motorhastigheter behövs. På denna typ av motorer hittas ventilerna i cylinderhuvudet och är kopplade till sina egna portar. Öppning och stängning av ventilerna kontrolleras direkt av kammar på en över cylindrarna liggande kamaxel. Kamaxeln verkar i sin tur direkt på ventilskaften eller av pendelarmar som verkar på ventilskaften. Toppventilsmotorer tillåter en smidigare bränsleblandingsinsugs och en snabbare och mer fullständig avgastakt. Denna ökade förbränningseffektivitet gör det möjligt att använda ett högre kompressionsförhållande. På så vis är det möjligt att erhålla en större kraftutveckling och att undvika kolbildning. Överliggande kamaxlar (OHC) Överliggande kamaxlar (OHC) Toppventilsmotorer kan ha överliggande kamaxlar (OHC) som sätter igång ventilerna. Den överliggande kamaxeln (OHC) finns i cylinderhuvudet istället för i motorblocket eller vevhuset. 5

8 Motorteknik Ventilspel Ventilspel Oavsett om motorn har sidoventiler eller toppventiler måste det finnas spel mellan ventilskaftet och ventillyftaren, kammen eller pendelarmen. Detta är nödvändigt eftersom ventilskaftets längd ökar betydligt när motorn är het. Om det inte finns något ventilspel kommer ventilen snart att trycka på lyftarmen, vilket hindrar lyftarmen från att försluta ordentligt. Detta skulle också leda till skada på ventilhuvud och säte. Observera att spelet alltid ska ställas när motorn är kall eftersom mätningsresultatet kommer att vara felaktigt om motorn är het i och med att metall expanderar då den är het. Ventilspelet är oftast större för avgasventilen än för insugsventilen, 0,25 0,45 mm för den förstnämda och 0,20-0,25 mm för den senare. Ventilerna är gjorda av olika material och får inte blandas ihop vid underhåll. Vissa tillverkare märker insugsventilen IN och avgasventilen EX. Om det inte finns några etiketter märker du lätt skillnaden när ventilerna tvättas. Avgasventilen är mycket svårare att tvätta ren. Bladfjäderventil Bladfjäderventil Ett alternativ till kolvstyrd insugstid är användning av en bladfjäderventil. Denna kan placeras antingen i cylinderns inloppskanal eller i vevhuset. Bladventilens uppgift är att öppna och släppa in bränsle-luftblandningen i motorn, då kolven befinner sig i ett visst läge i cylindern, eller mera riktigt, då undertryck råder i vevhuset. Principen för bladventilsstyrt insug är följande: Bladventilsstyrt insug Då kolven rör sig uppåt i cylindern, bildas i vevhuset ett undertryck. Bladventilen öppnar och bränsle-luftblandningen sugs in i vevhuset under hela den period som undertryck råder. Så snart undertrycket växlar till ett övertryck, det vill säga strax efter det att kolven passerat övre dödpunkten och åter rör sig nedåt, stänger bladventilen och komprimeringen av den i vevhuset befintliga färskgasen börjar. Detta pågår tills spolportarna i cylindern öppnar och släpper upp gasen i förbränningsrummet. Med hjälp av bladventilen kan insugstiden förlängas och motorn kan även tillgodogöra sig det bränsle som annars hade pressats tillbaka ut genom inloppskanalen. 6

9 Motorteknik Permanentmagnetmotorer Även i gräsklipparsammanhang kommer elmotorn till användning. För att slippa en ohanterlig och lång elsladd drivs motorn av två 12-volts blybatterier som i sin tur laddas på vanligt sätt med en batteriladdare. Motorn är en fyrpolig permanentmagnetmotor och går med konstant varvtal (2.900 r/m). Permanentmagnetmotorer karaktäriseras av att de endast kan köras på likström 6, 12 eller 24 volt. Varvtalet hos denna motortyp är högt och mycket jämnt. Batteridriven gräsklippare Solcellsklippare Grundprincipen hos solcellsklippare är att dessa fungerar så snart det finns tillräckligt dagsljus. Ett antal inbördes anslutna solceller omvandlar dagsljuset till elektrisk energi. När solcellsklipparen står i solsken får den tillräckligt med energi för att driva klipparen och ladda batterierna. Solcellsklipparen styrs av en inbyggd dator som består av ett kretskort och en mikroprocessor. Datorn är solcellsklipparens hjärna, den hanterar alla dess funktioner, kommandon och väljer vilken väg klipparen ska ta, baserat på de data som samlats in via tangentbordet, sensor, solpaneler och batteriernas laddningsstatus. A = Rotor B = Borstkol C = Permanentmagnet D = Störningsskydd Solcellsklippare - Solar mower 7

10 8

11 Vevhus Vevhuset på en fyrtaktsmotor har samma funktioner som en tvåtaktsmotor med undantaget att den inte fungerar som spolpump. Istället fungerar den som en oljebehållare för smörjningsmedlet som behövs för att smörja de rörliga delarna i motorn. Utöver funktionen som beskrevs ovan har den en annan funktion som är ännu viktigare, att utgöra fästen till kamaxlarna i ventilmekanismen om motorn har stötstänger eller ventilställdon. Enkelgjutet vevhus Vevhuset utgör fästen till kamaxlarna Vid tillämpningar där motorn används som kraftkälla för traktorer, riders och gräsklippare, enkelgjuts vevhuset och cylindern vare sig de är gjorda av järn eller aluminium. Denna tillverkningsmetod erbjuder flera fördelar ur produktionssynpunkt, samt när det gäller service och underhåll. Oljepump Botten av varje vevhus fungerar också som oljesump för att samla upp, förvara och hjälpa till att kyla oljan som passerar genom motorn. En oljepump av kugghjulstyp som drivs av vevaxeln suger oljan genom oljeuppsugningsröret från sumpen via en sil på botten av varje vevhus och tvingar dem sedan genom en oljekylare och in i motorns oljekanaler. Vevhuset innehåller ett antal oljekanaler. Dessa är interna passager som matar olja till olika ställen. Viktigast av dessa ställen är huvudlagret för vevhuset- och vevaxellagren. Motorn använder sig av vanliga glidlager som är beroende av riklig tillgång av smörjolja. Vevstakens lager förses via borrade axeltappar inuti vevhuset. Enkelgjutet vevhus 9

12 Vevaxel Vevaxelns huvuduppgift är att omvandla kolvens rörelser till rotationsrörelse och överföra den alstrade kraften i cylinderns förbränningskammare till en rotationsrörelse av motorns utgående axel. Vevaxeln måste vara väldigt exakt balanserad annars skulle motorn vibrera sönder sig själv. Vevaxel rotationsrörelse Vevaxeln kan konstrueras på olika sätt beroende på vad motorn är avsedd att användas för, produktionsfaktorer m.m. En vevaxel på små fyrtaktsmotorer är tillverkad i ett enda stycke och är gjord av gjutjärn. Den vanligaste metoden är att tillverka den av flera olika komponenter, vilket är anledningen till varför den kallas för en uppbyggd vevaxel. Grundmaterialen för en sådan vevaxel är gjutna råämnen som bearbetas på olika sätt för att få rätt form, dimensioner och toleranser. Vevaxel i ett stycke Uppbyggd vevaxel Vevaxlar i ett stycke är gjorda med enkelgjutning. Denna typ av vevaxlar används mest i låghastighetsmotorer med lägre krav på precisions- och vibrationsnivåer. Vevaxlar i ett stycke behöver i allmänhet en vevstake med en delad storände och ett lager som är gjort av separata bärrullar eller lagerskålar som är monterade på vevstaken och lageröverfallet. Undantaget är där vevstaken har en storände i ett stycke, trots det faktum att vevaxeln är enkelgjuten. I detta fall är den ena vevskivan så liten att vevstaken kan skjutas över den. Detta är den vanligaste konstruktionen och ger vissa produktionsfördelar. Vevaxel i ett stycke 10

13 Cylinder Cylindern och kolven är tillsammans med vevhuset och vevaxeln är huvudkomponenterna i en förbränningsmotor. Cylindern kan jämföras med en behållare i vilken bränsle-luftblandningen antänds av en gnista från tändstiftet. Den antända bränsle-luftblandningen tvingar kolven ner i cylindern, en kraft som i sin tur driver motorns utgående axel. Cylindern är en grundläggande del av motorn. Den är en gjutning som vanligen görs av järn eller aluminium. Den vanligaste är gjuten i järn, som är ett hårdare och starkare material än aluminium, det är mindre dyrt att tillverka och med lägre bullernivå vid drift. Ett cylinderhuvud är sammanhållet av bultar på överdelen av varje bankpost för att försegla varje individuell cylinder och sålunda isolera förbränningsprocessen inuti cylindern. På toppventils- eller OHV-motorer har cylinderhuvudet minst en insugsventil och en avgasventil på varje cylinder. Detta släpper in bränsle-luftblandningen och släpper ut den förbrända avgasen ur cylindern. Toppventils- /OHV-motor Kylflänsar Cylinderns kylflänsar varierar i storlek för att kunna producera en enhetlig kylningseffekt. Kylflänsarna är större på läsidan (längst från kylkällan). Det ger ett större värmeavledande område och kompenserar för skillnaden i temperaturen på den varmare luften som passerar över läsidan och den svalare luften som träffar cylindern direkt från kylkällan. Därav är temperaturen mer enhetlig kring hela cylindern. Toppventilsmotor (OHV) 11

14 Kolv Kompressionsringar och oljeavskrapare Till vänster visas en kolv för gjutjärnsfoder och till höger en kolv för aluminiumcylinder. Kolven i en fyrtaktsmotor har olika utförande om den sitter i en motor med gjutjärnsfoder eller om cylinderloppet är av aluminium. I det förra fallet är kolven märkt med ett L på kolvtoppen och känns lätt igen på att kolven har en matt ytbeläggning och att den har en expansionsring i spåret för oljeskrapringen. Sitter kolven i en aluminiumcylinder är den förkromad (blank yta) och saknar expansionsring i spåret för oljeskrapringen. Kolven i en fyrtaktsmotor har i allmänhet två kompressionsringar och en oljeavskrapare. De två kompressionsringarna förseglar kompressionsgaserna i förbränningskammaren. Nedre ringen skrapar av olja från cylinderväggarna och trycker ut den gamla oljan genom oljeretursrännan i kolven, till sumpen. Kompressionsringarna är vanligtvis gjorda av gjutjärn och oljeavskrapare av stål. Ringarna kan kombineras på olika sätt, men det är viktigt att de alltid är i rätt läge. Skraparskåran skall peka neråt. Vissa kolvtillverkare märker sina kolvar med ett T eller TOP på ytan som ska peka uppåt. 12

15 Bränslesystem Ett typiskt bränslesystem med tillhörande komponenter innefattar bränsletank, bränslefilter, bränslepump, förgasare och bränsleledningar. I vissa fall matas bränslet fram med gravitationens hjälp, utan bränslepump. Bränslet från tanken förflyttas genom filtret och bränsleledningarna, av bränslepumpen. På motorer som inte har någon bränslepump sitter bränsletankens utlopp ovanför förgasarinloppet, och bränslet förflyttas genom gravitation. Bränslet går sedan in i förgasarens flottörhus och går vidare till förgasarhuset. Där blandas bränslet med luft och förbränns i motorns förbränningskammare. Walbro förgasare Bränsle-luftblandning En bensindriven motor behöver både bränsle och luftens syre för att kunna gå. Bensin i sin rena form brinner inte. Om motorn inte får både bränsle och syre vid rätt tid och i rätta mängder har inte tändstiftet något att tända och motorn går inte. Ett av de större problemen är att få in den rätta mängden bränsle och luft i motorn. Eftersom luft är så mycket lättare än bränsle krävs det enorma mängder luft till några futtiga droppar bränsle för att uppnå ett förhållande mellan bränsle och luft som kan brännas. Detta förhållande kan variera ganska mycket beroende på utetemperaturen. Om alltför mycket bränsle blandas med luften så får motorn för rik bränsleblandning varvid den antingen inte startar (flödar), eller så bildas det kraftig rök, motorn går dåligt (svag, stannar lätt), och den kommer garanterat att dra mer bränsle. Använd endast rent, färskt och blyfritt bränsle med minst 87 oktan, eftersom detta ger mindre mängd avlagringar i förbränningskammaren. Husqvarna rekommenderar bränsle från Aspen Bränslefilter Bränslefilter Bränsletanken har ett inlopps- och ett utloppsrör. Utloppsröret har ett beslag till bränsleledningsanslutningen och kan placeras ovanpå eller i sidan på tanken. Den nedre änden är ovanför tankens undersida, så alla samlade fällningar inte kommer att spolas ut i förgasaren. För att tillförsäkra rent bränsle finns det bränslefilter monterade i bränsleledningen. Bränslefilter kan finnas var som helst mellan bränsletanken och förgasaren. 13

16 Bränslesystem Smuts och rost kan bildas inuti bränsletanken, vilket kan orsakas av normal kondens och fukt. Varje gång bränsletanken fylls på finns det risk för att smuts kan komma in, vilket snabbt kan täppa till bränslefiltret och orsaka kraftförlust, tvekande acceleration och svår start. Vartefter bränslefiltret blir äldre samlas alltmer smuts i det, vilket gradvis förhindrar flödet av bränsle till motorn. Ett delvis blockerat filter brukar släppa igenom tillräckligt med bränsle för att hålla igång motorn vid tomgång eller låg hastighet men kan svälta motorn på bränsle vid högre hastigheter eller vid laster. Bränslepump Bränslepumpens funktion Bränslepumpen har två inre kammare som är åtskilda med ett membran. Luftkammaren är kopplad till motorns vevhus via en gummislang. Bränslekammaren har ett inlopp från bränsletanken, och ett utlopp till förgasaren. Inloppet och utloppet har vardera en intern envägs backventil. Växlande negativa och positiva tryck i vevhuset aktiverar pumpen. När kolven rör sig uppåt i cylindern skapas negativt tryck (vakuum) i vevhuset och in pumpens luftkammare. Membranet trycks i riktning mot det negativa trycket och sugkraften drar bränsle förbi inloppets backventil, in i bränslekammaren. När kolven rör sig nedåt genereras ett positivt tryck i vevhuset och luftkammaren, vilket trycker membranet i motsatt riktning och sätter tryck på bränslet. Inloppsventilen har nu stängts, så bränslet tvingas förbi utloppets backventil och till förgasaren. Bränslepump Alla moderna bränslesystem matas med en bränslepump. Bränslepumpen har tre funktioner: Att leverera tillräckligt bränsle för att uppfylla en motors behov under alla driftomständigheter genom att upprätthålla tillräckligt tryck i ledningen mellan förgasaren och pumpen. Hindra bränslet från att koka. Förhindra bränslelås. 14

17 Bränslesystem För mycket tryck kan hålla förgasarens flottörnål från sitt säte och leda till en högre bränslenivå i flottörhuset. Detta resulterar i hög bränsleförbrukning. Det högsta trycket inträffar vid tomgångshastighet och det lägsta vid högsta hastighet. Även om alla bränslepumpar är till för att åstadkomma samma effekt finns det flera typer av bränslepumpar som kan fungera något olika. Felsökning av förgasaren Vid motorproblem som verkar ha samband med bränslesystemet, kontrollera följande innan du justerar eller demonterar förgasaren. Flottörförgasare Kontrollera att bränslet kommer fram till förgasaren, bränsleavstängningsventilen, bränslefiltret i tanken, bränslefiltret i ledningen, bränsleledningarna och bränslepumpen, att de fungerar som de ska. Kontrollera att alla luftrenarkomponenterna och förgasaren är rena och sitter ordentligt, och att tändsystemet, strypningen, avgassystemet, gasspjäll och choke fungerar ordentligt, innan du justerar eller demonterar förgasaren. Flottörförgasaren Principiellt är flottörförgasaren den enklaste typen av förgasare. En flottörförgasare kan bara fungera i upprätt ställning eftersom den arbetar med en given volym bränsle i en behållare, flottörhuset. Detta gör flottörförgasaren idealisk för motorer på produkter såsom gräsklippare, riders och traktorer. Bränslet måste hållas på en förinställd nivå, som avgörs av flottören, för att förgasaren skall fungera korrekt. Flottörförgasaren består av två huvuddelar, blandningshuset, A, och flottörhusen, B, C är venturiröret. 15

18 Bränslesystem Blandningskammaren är ett rör med en förträngning. Denna förträngning kallas venturirör. Blandningskammaren B är helt enkelt ett rör som är förträngt vid en viss punkt. Denna förträngning kallas för venturirör. Venturiröret A har förmågan att öka hastigheten, med vilken luften strömmar igenom det. Dessutom orsakar det en minskning av trycket just där diametern är som smalast. Detta kan utnyttjas vid konstruktionen av förgasaren genom att låta en ledning från flottörhuset mynna ut i venturiröret. När luft rusar genom venturiröret bildas ett vakuum. Bränsle sugs upp ur flottörhuset, blandas med den förbirusande luften och förs sedan till motorn. Bränslenivån i flottörhuset är något lägre än utloppets mynning i venturiröret så att inte bränslet flödar in i förgasaren. Flottörförgasarens huvudkomponenter är följande: Flottörförgasarens huvudkomponenter A = Gasspjäll B = Chokespjäll C = Venturi D = Huvudspridare E = Huvudmunstycke F = Nålventil för bränsle G = Flottör för bränslenivåreglering i flottörhuset H = Luftmunstycke, fullgas J = Luftmunstycke, lågvarv K = Tomgångsmunstycke L = Bränsleinlopp M = Bränslenivå N = Delgasspridare Flottörhus Bränslet flödar in i förgasaren genom nålventilen, F, och fyller flottörhuset till en specifik nivå, M, som avgörs av flottören. När motorn startar och förbrukar bränsle sjunker nivån och flottören öppnar nålventilen så att bränslet fylls på i flottörhuset. Luftutrymmet ovanför bränslenivån måste vara i kontakt med omgivningsluften för att processen skall vara möjlig. Bränslenivån i flottörhuset är något lägre än utloppets mynning i venturiröret så att inte bränslet flödar in i förgasaren. Följaktligen är det ytterligt viktigt vid service att kontrollera att anslutningen inte är blockerad. 16

19 Bränslesystem Start med stängd chokeventil När kolven rör sig neråt i cylindern och inloppsventilen är öppen skapas negativt tryck bakom chokeventilen, B. Bränslet trycks uppåt genom både huvudmunstycket, D, och kanalen till de små gasmunstyckena, N bakom gasspjället, A. Luftmunstyckena för tomgång, J, och huvudmunstycket, H, ser till att mängden luft som krävs för att bränsle-luftblandningen skall vara antändbar är rätt i förhållande till mängden bränsle. När dessa munstycken är helt eller delvis blockerade blir motorn svårstartad och går ojämnt vid tomgång. Stängd chokeventil Tomgång och delgas Vid tomgång med öppen chokeventil, B, råder ett specifikt negativt tryck mellan gasspjället, A, och den öppna inloppsventilen. Bränslet tvingas sedan, med atmosfäriskt tryck, ifrån flottörhuset in i låghastighetssystemkanalen och ut genom främre munstyckshålet, vilket är närmast cylindern. När gasspjället öppnar vidare till delgas öppnas de båda andra munstyckshålen och motorn tar emot mera av bränsle-luftblandningen. Luft passerar genom luftmunstyckena för låg hastighet, J, och blandas med bränslet. Öppen chokeventil Full gas När motorhastigheten ökar, ökar även det negativa trycket i venturiröret och bränsle tvingas upp genom huvudmunstycket, D. Luft passerar genom luftmunstycket för full gas, H, och blandas med bränslet i huvudmunstycket. Bränsle-luftblandningen tvingas upp genom huvudmunstycket av atmosfäriskt tryck och sugs in i motorn förbi gasspjället, A. Observera att tomgångs- och låghastighetssystemen inte längre fungerar. Full gas 17

20 Bränslesystem Elektromagnetisk ventil Elektromagnetisk ventil Vissa förgasare är utrustade med en elektromagnetisk ventil för att förhindra efterförbränning, samt att bränslet flödar in i motorn när den har stannat. När motorn har stannats trycker en elektromagnetisk ventil ut en konisk nål mot huvudmunstycket och bränsleflödet stoppas som i A. När motorn startas drar den elektromagnetiska ventilen nålen bort från huvudmunstycket och bränslet kan flöda normalt, B. Om inte den elektromagnetiska ventilen fungerar hörs inte något klickande ljud från ventilen när tändningsnyckeln vrids på och av och motorn kan inte startas. Luftfilter Luftfilter Motorerna har ett utbytbart pappersluftfilter med hög densitet. Vissa motorer har också en oljebehandlad skumrenare som sitter i yttre luftrenarhöljet. Kontrollera att förrenarelementet är rent och torrt och att motorn kan andas igenom det. Var uppmärksam på att ett luftfilter kan se bra ut på ytan, men fint damm kan göra att det är helt igensatt ändå. Om motorn verkar ge svag effekt eller går oregelbundet kan det bero på att luftfiltret är igensatt. Därför är det viktigt att man byter ut luftfiltret regelbundet. Använd inte tryckluft för att rengöra pappersfiltret. 18

21 Smörjsystem För att en förbränningsmotor skall fungera korrekt behöver flera delar kontinuerlig smörjning. Smörjningssystemet ser till att varje rörlig del i motorn får olja så att den lätt kan röra sig. De två delar som huvudsakligen behöver smörjning är kolvarna och alla lager som är till för att sådana delar som vevaxeln och kamaxlarna skall kunna rotera fritt. Om otillräcklig eller fel typ av olja används kan motorn lida stora skador som kräver dyra reparationer. Motorsmörjningssystemet är utformat för att förse varje del av motorn med ren olja med rätt temperatur och tryck. Smörjningen av en fyrtaktsmotor skiljer sig från en tvåtaktsmotor på så sätt att oljan behålls i vevhuset och blandas inte med bränslet. Motorns rörliga delar smörjs sedan antingen genom en stänkmekanism eller med en pump, så kallad trycksmörjning. Att ha ett separat smörjningssystem istället för att blanda oljan med bränslet har vissa fördelar. Komponenterna i en fyrtaktsmotor lever längre och motorn producerar inte lika mycket föroreningar. Smörjprodukter Stänksmörjning Stänksmörjning är den vanligaste metoden. Oljan behålls i vevhuset på en precis tillräckligt hög nivå för att vevaxeln skall beröra oljans yta. Olja stänks på cylinderns undersida, kolvlagret, vevaxellagren och kamaxeln och dess lager. Om motorn har en vertikal vevaxel måste smörjningens effektivitet förbättras. Sådana motorer har ett oljemunstycke i vevhuset som drivs av ett kamdrev. Oljepump Trycksmörjning En oljepump används för att tvinga olja genom kanaler från oljesumpen i vevhuset till de smörjningspunkter som ligger längst bort. Oljebehållaren utgörs av vevhuset självt eftersom det inte finns någon separat oljesump. Oljan matas sedan genom ett filter. Trycksmörjning och stänksmörjning kombineras ofta för att hålla konstruktionen så enkel som möjligt. Stänksmörjning Trycksmörjning 19

22 Smörjsystem Positiv "displacementpump" Motorns smörjningskrets, ett tryckbelastat system bestående av en pump av deplacement-typ som hämtar upp olja genom en vakuuminsats från vevhuset. Oljan pumpas genom ett oljefilter, ofta en utbytbar oljefilterpatron, genom oljegångar i motorn för att smörja inre delar och återförs till vevhuset. En överbelastningsventil används mellan oljepumpen och oljefiltret för att avlasta oljeövertryck genom att föra tillbaka överskottsolja till vevhuset. Positiv displacementpump 20

23 Tändsystem Tändsystemets uppgift i en motor är att åstadkomma en högspänningspuls som alstrar en gnista mellan tändstiftets elektroder vid exakt rätt tidpunkt, det vill säga precis innan kolven når övre dödpunkten, förtändningsläget. För att göra så att motorn går lätt att starta, och går bra vid hög hastighet, måste tändningsinställningen vara korrekt. Bränsle-luftblandningen tänds av en gnista vilket resulterar i en skarp ökning av trycket i cylinderns förbränningskammare. Detta i sin tur tvingar ner kolven i cylindern. För att denna tryckökning skall kunna utnyttjas så effektivt som möjligt måste blandningen tändas innan kolven når övre dödpunkten. Anledningen till detta är att förbränningen börjar vid tändstiftets elektroder där lågan uppstår och fortsätter sedan i en hastighet av m/s och tänder resten av bränsle-luftblandningen. Förtändningsläget När motorn har startat och svänghjulet börjar snurra passerar dess magneter tändningsmodulens två signalavkännare. När magneten passerar den första avkännaren, laddningsspolen, alstras elektricitet som lagras i kondensatorn. När svänghjulet fortsätter att snurra och magneten passerar den andra avkännaren, urladdningsspolen, alstras ytterligare en elektrisk ström. Denna ström används för att aktivera tyristorn, som blir ledande och därmed laddar ur kondensatorn. En högspänningsström induceras nu i spolens sekundärlindning. Strömmen leds genom högspänningskabeln till tändstiftet där elektriciteten går från en elektrod till en annan och alstrar en gnista. Gnistan tänder bränsle-luftblandningen i cylindern. Laddnings- och urladdningspol Gnisttändning Bränslet i förbränningskammaren tar ungefär lika mycket tid att förbränna oavsett i vilket varvtal motorn går. Kom ihåg att gnistan bara sätter igång förbränningen av bränslet. När det väl har tänts av gnistan fortsätter det att brinna helt av sig självt. Det tar tid för lågan att löpa över cylindern. Vid lågt varvtal går inte kolven särskilt fort och gnistan kan uppstå ganska sent. Vartefter motorn ökar hastigheten går kolven snabbare och om gnistan inte uppstår tidigare kommer kolven att gå för långt ner i cylindern och volymen i cylindern kommer att vara för stor, trycket lågt och motorn kraftlös. Gnistan måste därför justeras tidigare för att kompensera för den ökade kolvhastigheten. 21

24 Tändsystem Självantändning Ibland tenderar bränslet till att självantända istället för att vänta på att ta eld när gnistan uppstår. Därför inträffar två explosioner, en orsakad av kompressionen och den andra av gnistan. Detta framkallar ett knackande ljud i motorn. Det reducerar också motorns prestanda och kan skada kolven och cylindern. Tändstift Tändstift Tändstiftets uppgift är att tända bränsle-luftblandningen i motorns cylinder med en gnista. Gnistan alstras när elektricitet korsar elektrodavståndet. För att detta skall fungera korrekt måste elektriciteten ha mycket hög spänning när den korsar elektrodavståndet. Spänningen vid tändstiftet ligger mellan volt och volt. Tändstiftet måste ha en isolerad väg där denna högspänning kan löpa ner till elektroden, där den kan korsa avståndet och därifrån ledas in i motorblocket och jordas. Tändningsmodul Elektrodavståndet ska vara mellan 0,70 och 0,75 mm Tändningsmodul Det krävs hög spänning för att överhuvudtaget alstra en gnista och tändningsmodulen förser tändstiften med gnistimpulserna så att de tänder vid rätt tidpunkt. Spolen är den anordning som alstrar de höga spänningar som krävs för att framkalla en gnista. Spolen är en högspänningstransformator bestående av två spolar med tråd. En trådspole kallas primärspolen. Sekundärspolen lindas runt den. Sekundärspolen brukar ha hundratals fler varv med tråd än primärspolen. Ström löper från batteriet genom den primära lindningen av spolen. Sekundärspolen behövs för att öka spänningen till ungefär volt. Högspänningen från sekundärspolen passerar från tändningsspolens stora mittutlopp längs en kraftig ledning (spolens högspänningsledning). Elektrodsavstånd På en fyrtaktsmotor skall elektrodavståndet vara mellan 0,70 och 0,75 mm. Är avståndet för stort blir det för starka påfrestningar på tändningssystemets andra komponenter och är det för litet framställs en svag gnista, vilket leder till långsammare tändning av bränsleluftblandningen. Är elektroderna nötta bör tändstiftet bytas ut. 22

25 Tändsystem Rätt temperaturområde För att motorn skall fungera korrekt måste tändstiftet ligga inom rätt temperaturområde. Om ett tändstifts arbetstemperatur är för hög är det risk för att det skadas av förtändning. Är den för låg kommer olja och kol att fastna på tändstiftet och orsaka tändningsstörningar. På bilden ses ett kallt tändstift till vänster och ett hett tändstift till höger. Gänglängd Tändstiftet måste ha rätt gänglängd. Är gängan för kort kommer den inte att fylla hela det gängade hålet i cylinderhuvudet. Den oanvända delen av gängan täcks av sot vilket förhindrar ett tändstift med rätt gänglängd att dras åt ordentligt. Detta innebär att tändstiftspackningen inte får en tillräckligt stor kontaktyta, vilket reducerar avledning av värme från tändstiftet. Resultatet blir att tändstiftet blir överhettat och orsakar förtändning. Är tändstiftets gänga för lång kommer den att skjuta in i förbränningskammaren och detta resulterar återigen i förtändning. Rätt temperatur - kallt tändstift till vänster och ett hett tändstift till höger För kort, rätt och för lång gänglängd Tändkabel Kablarna är kraftigt isolerade för att förhindra att strömmen kortsluts till jord. Normalt går en kontakt till respektive tändstift. Svänghjul Svänghjulet lagrar energi vid arbetstakten och håller motorn igång vid sina icke-arbetstakter genom rörelsemängd. Svänghjulet är ofta gjort av aluminium och tjänar som motvikt till motorn. Det ger också kylluft och bär de permanenta magneterna som är en del av tändningssystemet. Svänghjulet är anslutet till vevaxeln och för magneterna förbi tändningsmodulen. Svänghjulet måste balanseras noga så att det inte skadas. Ju tyngre svänghjulet är desto mer energi lagrar den. Motorer med tyngre svänghjul är dock inte utformade med tanke på hastighet. Ett extremt lätt svänghjul behövs för att ge maximal acceleration. Svänghjul 23

26 24

27 Elsystem I många Husqvarna produkter krävs ett elsystem för att mata effekt till olika komponenter. I en traktor eller rider krävs till exempel elektricitet för att starta motorn, tända strålkastarna etc. Därför måste rider och traktorer ha ett batteri för att lagra elektriciteten. Elsystemkomponenter Ett typiskt elektriskt system består av fem huvudkomponenter som tillsammans alstrar, omvandlar och lagrar elektricitet som kommer från motorns rörelse. Dessa komponenter är startmotorn, generatorn, likriktaren, säkringen och batteriet. Elektricitet lagras i batteriet i form av kemisk energi som omvandlas tillbaka till elektricitet vartefter en maskinkomponent behöver det. Generatorn omvandlar mekanisk rörelse från motorn till elektricitet. Den alstrade elektriciteten är i form av växelström. Likriktaren omvandlar växelströmmen till likström. Säkringens huvuduppgift är att skydda kablage och komponenterna från överbelastning. Säkringar bör ha rätt storlek och placering för att skydda ledningarna de är kopplade till. Startmotorn använder elektricitet från batteriet för att starta motorn. Batteri Vid urladdning minskar halten svavelsyra i elektrolyten och ersätts med vatten Batteri Den första källan till elektricitet är ett batteri, vars viktigaste funktion är att starta motorn. När motorn väl är i gång tar en generator över strömförsörjningsuppgiften och återför energi till batteriet. Ett 12 volts ackumulatorbatteri består av lager med positivt och negativt laddade blyplattor som, tillsammans med sina isolerade separatorer, utgör de sex tvåvoltscellerna. Cellerna fylls med en elektriskt ledande vätska eller elektrolyt som brukar vara två tredjedelar destillerat vatten och en tredjedel svavelsyra. Avstånd mellan de nedsänkta plattorna ger elektrolyten maximal exponering. Interaktionen mellan plattorna och elektrolyten alstrar kemisk energi som blir elektricitet när en krets bildas mellan batteriets negativa och positiva klämmor. När batteriet är urladdas ersätts svavelsyran av vatten När batteriet laddas ökar koncentrationen av svavelsyra och mängden vatten minskar 25

28 Elsystem Vid urladdning minskar koncentrationen av svavelsyra i elektrolyten och detta ersätts med vatten. Det aktiva lagret på de positiva och negativa plattorna omvandlas långsamt till blysulfat. När batteriet laddas ökar koncentrationen av svavelsyra och mängden vatten minskar. Blysulfatet på de positiva plattorna omvandlas tillbaka till blydioxid och blysulfatet på de på de negativa plattorna omvandlas tillbaka till blysvamp. Elektrolyten har en vikt av 1.28 g/cm3 Man kan kontrollera batteriets laddningstillstånd med en syramätare. Elektrolytens specifika vikt skall vara g/cm3 vid 25 C. Ligger den under 1.20 skall batteriet laddas. Att kontrollera batteriets laddningstillstånd genom att mäta den specifika vikten på batterisyran med hjälp av en syramätare är en bra metod men avslöjar inte hela sanningen om batteriets kondition. Speciella batteriprovare är ett bra komplement. Batteritestare Ladda batteri Anslut batteritestarens jordningskabel till batteriets minuspol och den andra kabeln till pluspolen. En mätare på batteriprovaren visar batteriets spänning (fulladdat ca 13 volt). Nästa steg att kontrollera batteriet är att kortsluta det under 10 sekunder och notera var visaren på instrumentet stannar. Skalan visar med färgmarkeringar eller i klartext batteriets kondition. Visar detta belastningstest att batteriet är dåligt (trots att spänningen är godtagbar) är enda alternativet att ersätta det med ett nytt. Nickel/cadmium (NiCd) och nickel/ metallhydrid (NiMH) batterier Kortslut max 10 sekunder Dessa batterityper saknar flytande elektrolyt men är laddbara på samma sätt som blyackumulatorn. Husqvarnas Solar Mower och Auto Mower är utrustade med Ni/MH-batterier har specifika laddnings- och urladdningskurvor som gör att de inte utan vidare kan bytas ut mot Ni/Cd-batterier. Nickel/metallhydridbatteriet har ca 50% högre kapacitet och belastar dessutom miljön mindre eftersom det giftiga ämnet cadmium inte ingår. Ni/MH-batteri kurva 26

29 Elsystem För denna batterityp har Husqvarna en speciella batteritestare som först laddar upp batteriet och därefter laddar ur det på ett kontrollerat sätt som motsvarar den naturliga urladdningen då batteriet används. Först när en full cykel d.v.s. en uppladdning och en urladdning har gjorts kan batteriets kondition avgöras. Det räcker inte med att bara mäta batteriets spänning. Det kan trots full spänning ha reducerad energilagringsförmåga. Batteriet får inte laddas ur helt med en extern belastning. Cellerna kan skadas och polariteten till och med växla. Special batteritestare för Ni/MH batterier Solcell En solcell kan förenklat sägas omvandla en del av solstrålarnas energiinnehåll till elektrisk energi. En solcell är uppbyggd av två olika lager av kisel. Dessa har förorenats med atomer som har antingen en elektron mindre (P-doping med boron eller aluminium) eller en elektron mer (N-doping med fosfor eller arsenik) än vad som krävs för att tas upp i kristallstrukturen hos kisel. När solens strålar (energiladdade så kallade fotoner) träffar solcellen, kolliderar fotonerna med elektronerna i det N-dopade kisellagret. Elektronerna rör sig då från det N-dopade kisellagret till det P-dopade lagret och ett elektronflöde (elektrisk ström) uppstår. Detta fenomen kallas fotoelektrisk effekt och strömmen som alstras kallas fotoelektrisk ström. Solcellens verkningsgrad är låg. 6 17% beroende på typ. I en solcellsklippare är den ca 10 13%. Solcellens ovansida skyddas av ett högkvalitativt glas för att så mycket som möjligt av solens energi skall nå cellen. Glaset kan dessutom enkelt rengöras från smuts och därmed bibehålla en hög effektivitet hos solcellen. Undersidan av solcellen skyddas vanligast av ett mycket motståndskraftigt plastmaterial eller aluminium. På undersidan finns anslutningskontakter för seriekoppling av ett antal solceller. En solcell har spänningen 0,5 0,8 volt, därför måste 34 celler seriekopplas, för att ge ca 17 volt. Solcellens olika lager Solcellens ovansida skyddas av ett högkvalitativt glas Cellens ström och spänning beror på flera faktorer: Storleken. Ju större desto större ström. Solstrålarnas vinkel mot solcellen. Effektivast när solstrålarna träffar cellen vinkelrätt. Ljusets intensitet. Moln och föroreningar i luften inverkar negativt. Temperaturen. Ju kallare desto bättre. 27

30 Elsystem Generator Generator Om en ledare (metalltråd) förflyttas i ett magnetfält alstras en elektrisk spänning i ledaren genom så kallad induktion. Samma resultat erhålls om magnetfältet förflyttas eller om magnetfältets styrka ändras. Storleken på spänningen står i proportion till den hastighet varmed fältet ändras, d.v.s. ju snabbare förändringen är desto högre blir spänningen. Vidare gäller att om magnetfältet ändrar riktning, ändrar spänningen polaritet. Med andra ord, om man låter polerna i magnetfältet byta plats, ändras strömriktningen genom tråden. Man kan således erhålla en spänning med hjälp av ett magnetfält. Detta utnyttjas i el- och tändsystemen genom att låta en i svänghjulet inbyggd magnet rotera förbi en spole som är lindad runt en järnkärna. Statorn består av ett antal spolar med kopparkabel lindade runt en järnkärna som är kopplade i serier. Spolarna är lindade växelvis åt höger och åt vänster. Ström och spänning Närliggande spolar med motsatt polaritet skapar kraftlinjer som går i motsatta riktningar. När svänghjulets inbyggda permanentmagneter passerar spolarna kommer deras kraftlinjer att ändra riktning eftersom linjerna alltid går från nordpol till sydpol. Strömmen som alstras kallas därför växelström. Stator med två spolar Växelström 28

31 Elsystem Likriktare Strömmen som alstras av generatorn är växelström. Strömmen växlar mellan ett positivt värde och ett lika stort negativt värde och bildar en sinuskurva. För att kunna ladda batteriet måste denna växelström omvandlas till likström. Detta uppnås genom att avlägsna den negativa delen av sinuskurvan med en likriktare eller diod. Dioden kan ses som en elektronisk backventil, med andra ord kan elektronerna bara röra sig åt ett håll, från positivt till negativt. Dioden består av en anod och en katod. När den ansluts till en elektrisk krets måste katoden alltid anslutas till batteriets positiva pol. Generatorn alstrar växelström Halvvågslikriktning Om dioden ansluts i serie i en växelströmskrets med anoden till plus kommer dioden bara att låta den positiva halvan av strömmen flöda igenom. Resultatet är en pulserande likström. Den resulterande nyttospänningen är därför bara hälften av den ursprungliga spänningen. Detta kallas halvvågslikriktning. A = Växelström B = Pulserande likström Elektronerna rör sig från positivt till negativt A = Växelström B = Pulserande likström 29

32 Elsystem Helvågslikriktning För att kunna utnyttja hela växelströmssignalen kopplas två eller fyra dioder samman. Detta kallas helvågslikriktning och resultatet är en pulserande positiv likström, som laddar ett batteri mer effektivt än halvvågslikström. Helvågslikriktning Vid helvågslikriktning kommer ena halvan av växelströmssignalen från generatorn i strömkretsen att fungera som en likströmskrets genom två av dioderna i serie med batteriet. Den negativa potentialen går genom den första dioden direkt till batteriets minuspol och vidare från batteriet genom den tredje dioden tillbaks till generatorspolen. Under den andra halvan av växelströmssignalen växlar generatorströmmen polaritet. Dioderna 2 och 4 släpper då igenom strömmen som laddar batteriet. Säkring Första delen i en helvågslikriktning De flesta elektriska kretsar innehåller minst en säkring. Säkringen förebygger skada på ledare eller elektriska komponenter om överbelastning inträffar i det elektriska systemet. Överbelastning betyder att mängden ström som passerar genom en kabel överskrider mängden som kabeln är utformad för att tåla. Detta resulterar i en värmeutveckling som kan skada kabeln eller den anslutna elektriska komponenten. Andra delen i en helvågslikriktning Säkringar innehåller en speciell sorts kabel, en ledare, inuti ett skyddande hölje som har en lägre smältpunkt än de anslutna kablarna. Ledarens storlek kalibreras mycket noga så att när märkströmmen nås alstras tillräcklig värme för att smälta ledaren och bryta kretsen, vilket förhindrar att kabeln eller den elektriska komponenten skadas. Säkringen förebygger skada på ledare eller elektriska komponenter om överbelastning inträffar i det elektriska systemet När en säkring har gått måste den ersättas innan kretsen kan fungera. En säkring som har gått måste ersättas med en säkring med samma ampere tal. Det är särskilt viktigt att en säkring monteras mellan likriktaren och batteriet så att skada förebyggs på generatorns laddningsspolar vid kortslutning i dioden. Händer detta strömmar starkström genom dioden och orsakar kortslutning i generatorns spolar, vilket kan leda till dyra reparationer. 30

33 Elsystem Startmotor Startmotorn omvandlar elektricitet till mekanisk energi i två steg. När tändningen sätts på utlöses en liten mängd ström från batteriet till solenoiden ovanför startmotorn. Detta skapar ett magnetfält som drar solenoidens kolv framåt vilket tvingar den anslutna omställaren att flytta på startmotorns drev så att dess pinjong griper in i motorns vevaxelsvänghjul, krondrevet. När kolven har nått slutet av sin bana träffar den en kontakt som låter en större mängd ström flöda från batteriet till startmotorn. Motorn sätter drevet i rotation och snurrar på de ingripna kuggarna för att ge kraft åt vevaxeln, vilket förbereder respektive cylinder för tändning. När motorn har startat släpps tändningsnyckeln för att bryta startkretsen. Solenoidens magnetiska fält faller tillbaka och returfjädern drar kolven tillbaka och stänger automatiskt av startmotorn och kopplar ur startmotorns drev. Startmotor När startmotorn inte är i bruk dras drevenheten in så att dess pinjong kopplas ifrån svänghjulet. Så snart startmotorn aktiveras orsakar solenoidens kolvs framåtrörelse att omställaren flyttar drevet i motsatt riktning och griper in i pinjongen och svänghjulet. Pinjongen låses mot sin axel av en koppling som låses upp om motorn startar när svänghjulet börjar vrida pinjongen snabbare än dess normala hastighet. Genom att låta pinjongen snurra fritt ett ögonblick skyddar kopplingen motorn från skada tills drevet dras in. 31

34 Elsystem Jorduttag Det vanligaste elektriska problemet är att inte ha ett jorduttag. Om batteriet inte är jordat förs ingen elektricitet till någon komponent. Om komponenten inte är jordad kommer andra elektriska anordningar att fungera men inte den komponenten. Elektroniska kretsar Jorduttags symbol Elektroniska kretsar presenteras i schematisk form. Ett kopplingsschema är i själva verket en karta som visar vilken bana strömmen tar genom de olika komponenterna. Varje komponent föreställs av en symbol, normalt antingen med en etikett eller ett värde eller båda. Vissa allmänna konventioner gäller alla kopplingsscheman. Schemats uppläggning är avsedd att visa funktionen, normalt med signalens löpriktning från vänster till höger. Kretsens verkliga uppläggning är helt annorlunda. Alla punkter på en linje är elektriskt identiska. Detta inkluderar alla förgreningar från en linje. Elektroniska kretsar presenteras i schematisk form 32

35 Drivsystem Alla Husqvarnas motordrivna anordningar har ett system för överföring av kraften som alstras av motorn för att ge rörelse åt en eller flera anslutna komponenter. En transmission är en hastighetsoch kraftförändringsanordning installerad någonstans mellan motorn och drivhjulen. Transmissionsmetoden varierar beroende på anordningens motortyp och användningsområdet. En växellåda kan antingen fungera med eller utan växlar (manuell eller automatisk). Anledningen att använda flera olika växellägen är att det blir möjligt att anpassa utväxlingen mellan motorn och drivhjulen. Man växlar för att låta motorn gå på ett visst varvtal där den har bäst prestanda. Direktdrift Direktdrift Den enklaste formen av kraftöverföring mellan motor och tillsatsaggregat är att aggregatet skruvas fast direkt på motorns drivaxel som fallet är till exempel för blåsaggregat. Problemet vid denna kraftöverföring är de stora motorskadorna som blir resultatet om tillsatsaggregatet tvärstoppar. Skadorna undviks om man använder en så kallad brytpinne mellan drivaxel och tillsatsaggregat. Denna anordning används ofta på gräsklippare för att fästa kniven mot axeln. Skulle kniven hugga tag i något fast föremål skjuvas brytpinnen av och drivaxeln undgår skador. Elektrisk koppling Elektrisk koppling Vissa trädgårdstraktor- och gräsklipparmodeller har ett drivsystem som är utrustat med en elektrisk koppling. Denna kopplings uppgift är att stanna klipparbladen utan att motorn stängs av. En manuell brytare driver den elektromagnetiskt. Kopplingen möjliggör för motorn och transmissionen att koppla och koppla ifrån, både vid start och vid växling. Friktionsplattor överför rotationen från motorns vevaxel till växlarna och sedan till hjulen. Hos en manuell transmission kopplas kopplingen ur när pedalen trycks ner. Pedalen påverkar tryckdynan och trycker på spakarna i mitten av kopplingslocket. Detta lyfter tryckplattan bort från kopplingsplattan. Svänghjulet som vrids av vevaxeln från transmissionsaxeln kopplas då ur. När kopplingspedalen lyfts tvingas tryckplattan och kopplingsplattan mot svänghjulet av fjädrar. Kopplingsplattans friktionsbelägg låter den glida innan den kopplas in. Denna glidning ger en mjuk start i stället för ett ryck. Elektrisk kopplingsposition 33

36 Drivsystem Remtransmission Remtransmission Den i särklass vanligaste typen av transmission är den med en eller flera kugg- eller kilremmar som löper över remskivor med olika diameter. Denna transmission är mycket enkel och ger stora möjligheter att variera utväxlingsförhållanden och axelavstånd. Den kräver dessutom inga snäva toleranser för att fungera. Problemet med kilremstransmissionen är risken för slirning orsakat av remmens förlängning och olja och vatten som kan komma i kontakt med remmen. Genom att använda kuggremmar i stället för kilremmar kommer man bort från slirningsproblemet. Vid till exempel klippaggregat med flera knivar som drivs av samma rem är detta viktigt, eftersom knivarnas inbördes lägen därvid inte ändras. Kilremstransmission Kilremstransmission En kilrem kan användas som en koppling. Genom att spänna eller lossa remmen kan drivningen lätt kopplas in eller ur med användning av en spännrulle monterad på en spak. Mekanismen kan drivas manuellt eller genom vakuum i motorns insugsrör. En slang leder vakuumet genom en ventil till ett vakuumställdon. Om vakuumventilen är stängd förblir drivremmen slak och motorn kan rotera fritt. Om vakuumventilen är öppen mot vakuumställdonet aktiverar den ett membran inuti ställdonet, som är förbundet med en vajer som drar spaken på spännrullen bakåt, vilket kopplar in drivningen. Variatortransmission Variatortransmission Denna typ av transmission fungerar på så sätt att motorn driver en rem som driver en överföringsaxel på vilken en rund skiva är monterad. I rät vinkel mot denna skiva finns det en annan skiva som har en gummikant. Denna skiva kan förflyttas längs sin axel genom ett reglage på handtaget. Axeln driver i sin tur anordningens hjul genom en kugghjulsöverföring. Fördelen med denna transmission är att anordningen kan drivas i vilken hastighet som helst mellan full hastighet framåt, när skivan är vid ena änden av axeln, och full hastighet bakåt, när skivan är i andra änden. Denna typ av transmission finns på mindre ridermodeller och snöslungor. 34

37 Drivsystem Transmission En transmission är en hastighets- och kraftförändringsanordning installerad någonstans mellan motorn och drivhjulen. Det finns två typer av transmissioner; manuella och hydrostatiska eller automatiska. Vid en manuell transmission skiftas växlarna manuellt medan hos en hydrostatisk transmission är det mekanismen som växlar. Anledningen till att använda växlar i en anordning är att transmissionen tillåter att utväxlingsförhållandet mellan motorn och drivhjulen ändras. Växling sker så att motorn kan gå i den hastighet som ger den bästa prestationen. Transmission Manuell transmission Transmissionen i en manuell växellåda skiftar växel med hjälp av växlingsgafflar, även kallade glidok. Växlingsgafflarna är förbundna med en kam-och-axelenhet. Kamenheten hålls i den valda växeln av fjäderbelastade stålkulor som hoppar genom springor i kamenheten och håller växelgafflarna i den växeln. Kammens axlar och axelenheten passerar genom höljet och fästs på skiftspakar. Växlingsgafflarna rör synkroniserare som kopplar in växlarna på axlarna de rider på. Hydrostatisk transmission Hydrostatisk transmission En hydrostatisk transmission består av en pump med variabel slagvolym och en motor med fast eller variabel slagvolym som samverkar i en sluten krets. I en sluten krets flyter vätska från motorns utlopp direkt till pumpens inlopp utan att återvända till tanken. Förutom att vara variabel kan transmissionspumpens matning kastas om så att både riktningen och hastigheten på motorns rotation kontrolleras inifrån pumpen. Detta eliminerar behovet av styrventiler för riktning och flödeshastighet i kretsen. Eftersom pumpen och motorn läcker internt, vilket låter vätska komma ur kretsen och rinna tillbaka till tanken används en pump med fast slagvolym som kallas för laddningspump för att se till att kretsen fortsätter att vara vätskefylld under normal drift. Laddningspumpen är normalt monterad baktill på transmissionspumpen och pumpar ut minst 20% av vad transmissionspumpen pumpar ut. 35

38 Drivsystem Momentomvandlare Momentomvandlare Som vid manuell transmission behöver hydrostatiska transmissioner ett sätt att låta motorn gå medan hjulen och växlarna i transmissionen stannar. En momentomvandlare är en sorts vätskekoppling som tillåter motorn snurra tämligen oberoende av transmissionen. Om motorn går långsamt, till exempel vid tomgång, passerar mycket litet vridmoment genom momentomvandlaren, så att det ändå bara behövs ett lätt tryck på bromspedalen för att traktorn eller ridern skall stå stilla. Kraftuttag - PTO Kraftuttaget är en reservväxellåda som drivs genom huvudtransmissionen och ger kraften för att driva de hydrauliska pumparna och annan reservutrustning. Kraftuttag - PTO 36

39 Hydraulik Servostyrning Servostyrningen är i grund och botten en hydraulisk momentmotor styrd av styrratten. Den monteras på styrkolonnen med sin statordel i servostyrningshuset framtill på maskinens ram. När servostyrningen inte är hydrauliskt tryckbelastad av den hydrostatiska transmissionens pump kan maskinen ändå styras. Detta beror på att styraxeln är mekaniskt ansluten till kedjehjulet på servostyrningens rotordel eller utgående axel. Servostyrning Hydraullyft Lyftcylindern är en dubbelverkande hydraulisk cylinder och är ansluten till spakhusets skaft. Styrventilen är en slide, med glidkontakten ansluten till spaken som finns i spakhuset baktill. Det är i ventilblocket som trycktillförseln och utblåsning sker med två slangar som används för att förse lyftcylindern med hydraulolja. På kolvsidan av cylindern sitter ett reglage på slangens nippel. En mekaniskt styrd återgångsventil finns mellan glidkontakten och reglaget. Den är till för att hålla tillbaka olja för att på så sätt förhindra att klippenheten sänks när spaken inte är aktiverad. Hydraullyft 37

40 38

41 Chassi Chassit hos en maskin är den komponent på och runt vilken alla övriga detaljer är fästade. Oavsett maskintyp (traktor, rider, gräsklippare, snöslunga) måste det vara tillräckligt stabilt för att klara de maximala påkänningarna utan att till exempel axellagringar och andra fästpunkter ändras. För att klara detta är ett plåtchassi ofta förstärkt genom att förse det med veck och bockningar samt påsvetsade förstärkningar. Hos traktorer som är avsedda att ha tillsatsaggregat av olika slag, har fästpunkterna försetts med extra förstärkningar. Chassi Traktorchassi Genom att lagra traktorns framaxel på mitten och nära maskinens roll centre kan hjulen röra sig vertikalt utan att orsaka alltför kraftig sidolutning. Körningen över till exempel en ojämn gräsmatta kan därför ske utan problem och med hjälp av rullen i framkant på klippaggregatet går knivarna inte ner i marken. Riderchassi Husqvarnas och Jonsereds olika ridermodeller har alla ett chassi med midjestyrning. Motor och transmission sitter monterade på den bakre delen, vilket gör den till en komplett drivande och styrande enhet. Styrningen sker med kedjor och vajrar som, trots att de är relativt långa, inte påverkar precisionen. Traktor Midjestyrning Midjestyrningen gör att maskinen får extremt liten vändradie samtidigt som den oklippta ytan blir minimal. Förutom att hjulen kan vridas horisontellt kan de även röra sig vertikalt runt en centralt placerad lagringspunkt. Maskinen kan därmed lätt följa alla typer av ojämnheter på underlaget. Rider Midjestyrning 39

42 40

43 Säkerhet Mikroströmbrytare Hos rider och traktorer finns ett antal mikroströmbrytare placerade för att förhindra personskada vid till exempel ovarsam hantering. Brytarna har till funktion att bryta strömmen till exempel då föraren inte sitter i sätet eller ge indikation när till exempel gräsuppsamlaren är full. Vid felsökning i elsystemet är det därför viktigt att samtliga mikrobrytare lokaliseras och kontrolleras att de fungerar som avsett innan det resterande elsystemet felsöks. Mikroströmbrytare Säkerhetshandtag Den roterande kniven hos gräsklippare och jordfräsar samt inmatningsvalsen hos snöslungor utgör stora olycksfallsrisker. För att minimera riskerna är dessa maskiner försedda med säkerhetshandtag som har till uppgift att stoppa den roterande kniven eller valsen så snart styret släpps. Frikopplingsanordning Vissa modeller av gräsklippare har en frikopplingsanordning mellan motorn och klippkniven för att undvika att motorn stannar samtidigt med kniven. Därigenom undviks många onödiga återstartningar av motorn vid till exempel tömning av gräsuppsamlaren utan att säkerheten försämras. Säkerhetshandtag Frikopplingsanordning 41