Elsystemet 1933-34

Enkel konstruktion

Elsystemen som Ford hade i sina bilar var så enkla som möjligt. Bara de absolut nödvändigaste el-komponenterna fanns i bilarna. Kunde de undvika att använda elkomponenter, så gjorde man det. Exempelvis är vindrutetorkaren driven av undertrycket i insuget och bensinmätaren gas/vätska driven. De lyxigaste el-delarna var cigarettändaren på instrumentbrädan och takbelysningen, som tändes med en dörrkontakt. Instrumentbelysningen hade en egen strömbrytare till vänster under instrumentbrädan.

  • Bilarna hade strålkastare med hel-, halv-, och parkeringsljus. Parkeringsljusen fanns i strålkastarna i utförandet Standard. I utförandet Deluxe är torpedlamporna parkeringsljusen.
  • Det fanns bara en säkring och den är på 20 A. Den är placerad under instrumentbrädan bredvid förkopplingsmotståndet till tändspolen.
  • Bilarna hade baklysen och stoppljus. De är hopbyggda i samma enhet. Utförandet Standard har ett baklyse, på vänster sida och Deluxe har två baklysen.
  • Utförandet Standard har ett signalhorn, på vänster sida och Deluxe har två signalhorn.
  • Startmotorn aktiveras med en fotmanövrerad kontakt.
  • Batteriet är åtkomligt genom en lucka i golvet framför förarsätet.
  • Generatorn hade en laddningsregulator.

Körriktningsvisare, ”blinkers”, och reflexanordningar fanns inte på bilarna.

Manövrering av ljusomkopplaren är placerad i rattens centrum och är förbunden genom en stång med en omkopplare som finns vid styrväxeln. Även signalhornet har kontakten vid styrväxeln och påverkas genom stången genom rattaxeln.

Wiring Diagram Ford V8 1933
Wiring Diagram Ford V8 1933

Klicka på bilden för att se den med bättre upplösning!

Kablarna

Kablarnas placering i bilen och de olika komponenternas artikelnummer framgår av följande bild. För rätt artikelnummer till 1933-34 års bilar lägg till 40- före numret.

Ford 1933-34 V8 Wiring Diagram
Ford 1933-34, V8 Wiring Diagram

Klicka på bilden för att se den med bättre upplösning!

Nominell spänning 6 volt

Under hela tillverkningsperioden av Ford V8 flathead så hade bilarna 6 volt el-system med positiv jordning. Först 1956 införde Ford USA, 12 volt elsystem med negativ jordning som standard på sina bilar.

Tändningen

Champion-Logo
Champion-Logo

Tändsystemets uppgift är att antända bränsleluftblandningen i förbränningsrummet och höja temperaturen och därigenom trycket på de gaser som finns inneslutna. För bästa effekt bör trycket vara som högst ca 16 vevaxelgrader efter TDC i arbetstakten. För en flathead motor skriver tillverkaren att vid tomgångsvarvtalet 400 rpm bör tändningen justeras till ca 4 vevaxelgrader före TDC. Vid 400 rpm motsvarar det i tid ca 8 ms (0,008 sekunder) före den tidpunkt då maximalt tryck uppnås i förbränningsrummet. Tiden från gnista till det att max tryck har utvecklats är – vid samma bränsleluftblandning – samma för all varvtal. Det innebär att vid 1 600 rpm borde tändningen ställas på 24 vevaxelgrader. Men vid 1 600 rpm så är gasspjället mer öppet än vid 400 rpm. Då kommer det in en större volym bränsleluftblandning i förbränningsrummet och den brinner snabbare än den glesare blandningen och då måste tändningen minskas. Det innebär att tändkurvan planar ut och blir mer horisontell.

Driftfall – varvtal Vevaxelgrader Anmärkning
Statiskt hemläge
Start
400 rpm 0° – 1°
800 rpm 13° – 16°
1200 rpm 21°- 24°
Över 1200 rpm och lätt last 24° Ingen retard
Över 1200 rpm och hög last 18° Retard

Det här är de siffror som rekommenderar för 1932-48 med vacuum brake. Originaluppgifterna är angivna i fördelargrader och fördelarvarvtal och här omräknade till vevaxelgrader och vevaxelvarvtal.

Här är några anvisningar som är lånad från Ford Barn  Forum:

Ford Ignition Systems. Credit to Ford Barn and Bubbas Ignition.

Fördelaren

Första generationen motorer, 1932-48 hade ett dubbelbrytare system som 1949-53 ersattes med ett enkelbrytarsystem, även det med vakuum styrning.

Vacuum brake

Det finns en röranslutning till insuget – inte förgasaren – till det som Ford kallar ”vacuum brake”. Dem påverkar mekaniskt plattan som brytarna är fastsatta på. Tryckförändringarna i insuget leds genom ett smalt kopparrör från insuget till fördelarhuset. Hur mycket ”vacuum brake” som ska påverka tändningen kan justeras genom en låsbar justerskruv på fördelarhuset. Enligt originalinstruktionen så ska skruven vridas utåt till det att knackningen hörs och därefter vridas in till knackningen försvinner. Det ska göras i samband med provkörning. Justeringen ska ställas in så att motorn inte knackar vid hög belastning.

OBS. Innan vakuumbromsen justeras så måste tändningen vara rätt inställd. Kontrollera att kopparröret inte har något läckage!

Vakuumet i insuget är störst vid lite gaspådrag och minskar med ökat gaspådrag.

Fördelarens utseende

Husets form och placering har varit olika genom åren. Fördelarens form kan ge en bra vägledning för att identifiera en motor. Fördelarhuset och kabelanslutningarna har också getts en del lustiga namn.

1932-41 (Eggshell or Driver´s helmet)

Klicka på bilden för att se den med bättre upplösning!

Ford 1932-41 V8 Distributor
Ford 1932-41 V8 Distributor

Fördelaren är monterad framtill på motorblocket.
Hålls fast i blocket av 3 skruvar.
Dubbla brytarspetsar.
Centrifugalvikter.
Ett lock med fyra tändkablar på vardera sidan av fördelarhuset.
Vacuum Brake funktion (vakuum från insuget).
Tändspolen monterad på fördelarhuset.
Rotor rotation moturs.

Ford 1939 Egg Shell Distributor
Ford 1939 Egg Shell Distributor

Fördelaren på bilden är modifierad för 12 V och även för att använda en yttre tändspole.

1942-45 (Crab or Pancake)

Fördelaren är monterad framtill på motorblocket.
Hålls fast i blocket med 2 skruvar.
Dubbla brytarspetsar.
Centrifugalvikter.
Ett lock med åtta tändkablar som går ut åt sidorna.
Vacuum Brake funktion (vakuum från insuget).
Separat tändspole.
Rotor rotation moturs.

1943-45 WW II

Ingen tillverkning av bilar till civila kunder.

1946-48 (Crab or Pancake)

Fördelaren är monterad framtill på motorblocket.
Hålls fast i blocket med 2 skruvar.
Dubbla brytarspetsar.
Centrifugalvikter.
Ett lock med åtta tändkablar som går ut åt sidorna med tändstiftskablarna i två knippen.
Vacuum Brake funktion (vakuum från insuget).
Separat tändspole.
Rotor rotation moturs.

1949-50 (Part no 7RA-12127-C)

Fördelaren är monterad till höger på motorblockets främre del.
Enkla brytare.
Från förgasaren vakuumstyrd tändningsreglering (fjäderförspänd).
Separat tändspole.
Ett vanligt fördelarlock för tändkablarna.
Rotor rotation medurs.

1950-53 (Part no 8BA-12127, 0BA-12127)

Fördelaren är monterad till höger på motorblockets främre del.
Enkla brytare.
Från förgasaren vakuumstyrd tändningsreglering (fjäder förspänd).
Separat tändspole.
Ett vanligt fördelarlock för tändkablarna.
Rotor rotation medurs.

Tändspolen

Spolen är en transformator med en primär- och en sekundärlindning. Jordsidan är gemensam för primär och sekundärsidan. Kallas ”sparkoppling”. En ström genom primärsidan bygger upp ett magnetfält i kärnan. När strömmen till primärsidan bryts kollapsar det magnetiska fältet och inducerar en spänning i sekundärlindningen. Primärsidan har relativt sekundärsidan ett fåtal lindningar med grov tråd. Sekundärsidan har alltså betydligt fler lindningsvarv än primärsidan men med en tunnare tråd. Uppskattningsvis kan lindningsförhållandet vara i storleksordningen 1: 1500. Det gör att spänningen till tändstiftet, genom transformeringen i tändspolen, blir 20 – 30 kV (kilovolt).

Typiska värden för en original 6 volts tändspole 1932 – 1948 är :
Primärsidan: 1,3 – 1,6 Ohm (utan seriemotståndet)
Sekundärsidan: 9 900 Ohm

1949 (8BA-motorn) lanserade Ford ett uppdaterat tändsystem med namnet Load-O-Matic ignition system. Systemet har ett (1) par vanliga brytare och tändspolen saknar yttre motstånd.

Tändspolen betecknades Ford /RA-12029-A.
Primärsidan: 1,05-1,15 Ohm
Sekundärsidan: 4 100 Ohm

Den forcerade tekniska utvecklingen under andra världskriget, inom elektronikområdet med utveckling av bättre magnetiskt material m.m. kom även bilindustrin till godo ett par år efter kriget.

Seriemotståndet

Motståndet som även kallas ballast resistor har beteckningen ”Resistor 18-12250”. Det är trådlindat och har som de flesta ledningsmaterial en positiv temperaturkoefficient, d.v.s. att resistansen ökar då tråden blir varmare. Då motståndstråden blir mycket varm, så har hållaren en övervikt plåt som beröringsskydd. Motståndet har ett öppet montage och är placerad under instrumentbrädan.

Ford 1932-48 Resistor. 18-12250 Credit to e-bay.
Ford 1932-48 Resistor. 18-12250 Credit to e-bay.

Motståndet är kopplat i serie med tändspolen. Motståndet är till för att inte bränna upp tändspolen vid låga motorvarvtal som exempelvis långvarig tomgångskörning. Vid låga varvtal har strömmen relativ lång tid på sig att passera igenom tändspolens primärkrets. Efterhand som varvtalet ökar, ökar också tändspolens reaktans (växelströmsmotstånd) vilket gör att primärsidan impedans ökar och den släpper då igenom mindre ström. Det gör att seriemotståndet blir kallare och dess likströmsresistans minskar vilket till viss del kompenserar den med varvtalet ökande reaktansen i tändspolen.

Seriemotståndet: 0,5-0,6 Ohm (kallt) i ett 6 V system.

Seriemotståndet 1960-70

El Camino 1971 - Part of Wiring Diagram
El Camino 1971 – Part of Wiring Diagram

Generationen 1960 och 70-talets amerikanska bilar
med stora V8 motorer hade också en ballast resistor. Brukar kallas ”startmotstånd”.  Motståndet var kopplat i serie med tändspolen. Startmotståndet var alltid inkopplat då motorn var igång. Vid start, då startmotorn roterade, matades spänningen direkt från startmotorn till tändspolen och ballasten var då förbikopplad för att höja spänningen till tändspolen.

Rotorn

Rotorn i fördelaren ansluter tändspolens sekundärlindning (högspänningssidan) till det tändstift som ska ge en gnista. Rotorn är mekaniskt sammankopplad med kamaxeln och roterar med halva motorvarvtalet.

Dubbla brytare

Konstruktionen med dubbla brytare är till för att skapa tillräckligt lång tid för att bygga upp ett magnetfält i tändspolen vid högre varvtal.

Först sluter primärbrytaren och då börjar magnetfältet att byggas upp. Något senare sluter även sekundärbrytaren och magnetfältet fortsätter att byggas upp. Båda brytarna är under en viss tid samtidigt slutna. Sedan bryter primärbrytaren medan magnetfältet fortsätter att byggas upp till dess sekundärbrytaren öppnar. Då induceras en spänning i sekundärlindningen.

Nominell ström genom brytarna. 2,7 A (ampere) – max 3,5 A.

Kondensatorn

Kondensatorn är kopplad så att den är ansluten över brytarspetsarna. När båda brytarna öppnar bildas en seriekrets genom primärlindningen till jord. Växelströms komponenten, som skulle kunna ge en gnista i brytarna filtreras då bort.

Fords kondensator hade artikelnumret: 12300

Här är några data från en Echlin katalog och med deras beteckningar som Bubbas publicerade på Ford Barn 2011-08-31.

Årsmodeller Beteckning Kapacitans
1932 – 1936 FA 5 NA
1937 – 41 FA 49 0,30 – 0,36 µF
1942 – 1948 FA 54 0,28 – 0,32 µF
1949 – 1953 FA 66 0,21– 0,25 µF

De nominella värdena på kondensatorerna var troligen 0,33 µF under de första åren och från 1949, 0,22 µF. Variationerna på värdena i tabellen ligger inom de normala avvikelserna för kondensatorer.

Uppdatera tändningssystemet

6 eller 12 V?

Vill du ersätta originaltändsystemet med någon modernare teknisk lösning så finns det flera olika alternativ. Det går att modifiera fördelaren och ta bort de mekaniska brytarna och behålla 6V med positiv jord som systemspänning. Det går också att bygga upp ett helt nytt 12V system med minusjord och mekaniska brytare.

Old-school tändspole

Old School Ignition Coil – Ford V8 1934

Det är vanligt att man använder en tändspole med ett yttre  förkopplingsmotstånd när man bygger ett  nytt 12 V system och vill ha ett ”old school” utseende. Den här spolen har sitt ursprung i Taiwan. Förkopplingsmotståndet är på 1,6 ohm och är trådlindat. Primärkretsen i tändspolen har en likströms resistans på 1,8 Ohm. Det gör att strömmen över brytarna begränsas till 3,5 Ampere, vilket kan vara en lagom ström då man använder ett äldre dubbelbrytarsystem  från Ford. Den sekundära kretsens resistans är 11000 ohm (11k ohm).

Observera att effekten som utvecklas i tändspolen är i storleken 40 W vilket gör att tändspolen blir riktigt varm.

Pertronix

Part no 1283, för ombyggnad av mekaniska brytare till kontaktlösa elektronisk brytare för årsmodellerna 49-53. Finns för både 6 och 12 V.
http://www.pertronix.com/

Mallory och MSD

Kompletta program för ombyggnad av tändsystemet till 12 V med negativ jord.

Generatorn

Likspänning

Alla generatorerna på Ford V8 flathead är i original 6 volts likspänningsgeneratorer med plus till chassit.
Generatorer under perioden 1932-34 hade en justerbar tredje borste. Med hjälp av den tredje borsten så var det möjligt att ställa in hur mycket generatorn skulle ladda. Borstens läge går att justera med eller moturs.
1935 kom en kraftigare generator som kunde leverera upp till 18 ampere. Även den här generatorn hade tre borstar. Det fanns även ett laddningsrelä för att förhindra att batteriet laddade ur sig genom generatorn när motorn inte var igång.

Regulator 1948, 8A-10505

Den tredje generationen generator kom 1938. Det är en likspänningsgenerator med två borstar. Den kunde ladda upp till 30 ampere. Till den var även kopplad en laddningsregulator med två reläer. Den här generatorn hade egenheten att som ny, eller efter ett längre stillestånd sluta ladda, exempelvis efter ett halvår. Då måste den ”handgripligen” polariseras. Ett bra trix var att kortsluta Gen och Batt på laddningsregulatorn med en tråd av lödtenn och sedan starta motorn.  Kortslutningen – innan tråden av lödtenn brann av – räckte för att få igång generatorn. Om man inte polariserar generatorn så finns det risk för att den själv polariserade sig. Då är chansen 50/50 att den polariserar sig fel. Fel polaritet kan allvarligt skada batteriet, regulatorn eller annan elektrisk utrustning i bilen.

Startmotorn

Allmänt

Alla startmotorer är likspännings seriemotorer. En seriemotor kännetecknas av mycket stort vridmoment vid start.

På svänghjulets periferi finns en kuggkrans med 112 kuggar och som används då motorn ska startas. Startmotordrevet har 10 kuggar. På startmotorn utgående axel finns ett Bendixdrev. Bendixdrevet är en konstruktion som använder en vänstervriden spiralfjäder. När startmotorn börjar rotera så slungas kugghjulet på drevet ut och går i ingrepp med startkransen på svänghjulet och tvingar startkransen att rotera. När startknappen släpps slutar startmotorn att rotera och det yttre kugghjulet i Bendixdrevet går ur ingrepp med startkransen. När bilen startar och kuggkransen på svänghjulet går fortare än kugghjulet på Bendixdrevet så frikopplar Bendixdrevet kugghjulet.

Bendixdrevet uppfanns och patenterades 1910 av Vincent Hugo Bendix (1881- 1945).

Den första generationen startmotorer, 1932-37, manövrerades med en kraftig startkontakt som var monterad på golvet vid förarplatsen. En kabel var kopplad mellan batteriet, startkontakten och vidare till startmotor.
Andra generationen startmotorer 1938-48 manövrerades med en knapp på instrumentbrädan. Startknappen aktiverar startreläet som i sin tur sluter strömkretsen till startmotorn.

1949-53 är den sista generationen av 6 V startmotorn från Ford.

Copyright © www.earlyfordv8.se 2012 - 2017

Translate »