דרכים לשיפור מערכת ההצתה ב- CJ

נכתב ע"י אשר- COAS

רקע ונתונים טכניים:

מערכת ההצתה ב- CJ, כמו רוב חלקי הרכב, היא שילוב של הרכיבים שיש בנמצא והזול.

חברת AMC היתה ידועה בנטייתה לחפש את החלקים הזולים והזמינים ולשלב אותם בפס היצור ובכך להקטין את העלויות.

דוגמא טובה לכך היא תיבות ההילוכים שהורכבו ב- CJ; באותה שנה אפשר היה למצוא 3 סוגי תיבות: T4, SR4 ו-T176. שלושתן בעלות 4 הילוכים ורק ה- T176 היא תיבה ראויה.

כך גם במערכת ההצתה, החלקים שהוכנסו לשימוש היו הזמינים והזולים יחסית, ולרוב גם מיושנים טכנולוגית יחסית לאותה התקופה.
מודול ההצתה תוכנן ויוצר בתחילת שנות ה70 והורכב ב- CJ משנת 1978 ואילך בזמן ששאר יצרני הרכב כבר עברו לדגמים מתקדמים יותר.
המפלג של מוטורקרפט, למשל, יוצר עבור פורד ו-AMC  התאימו למנועי ה- 258 וה- 8V השונים.
חסרונו העיקרי של המודול הוא בכך שאינו מסוגל לעבוד עם יותר מ 9.2V. וכתוצאה מכך הניצוץ המתקבל בסופו של דבר מהקויל, חלש.
חיסרון נוסף הוא זמן הטעינה הנדרש בן ניצוץ לניצוץ, הזמן הנדרש למודול הוא ארוך ולכן היעילות יורדת עם העליה בסל"ד-ומכך חוסר הכח בסל"ד מעל 2500.
עם העליה ביחס הדחיסה של המנועים נדרשה גם מערכת הצתה יעילה יותר, עם ניצוץ חזק וארוך יותר על מנת לממש את מלוא הפוטנציאל של המנוע.
חברת GM פיתחה את המפלג המתאים לכך ולמעשה הפכה את המפלג למערכת הצתה כמעט שלמה עם מודול וקויל כחלק אינטגראלי מהמפלג.
בתשובה לפיתוח זה, הוציאה חברת מוטורקרפט עבור פורד את התשובה למפלג של GM אך שמרו על המבנה המסורתי של מפלג, מודול וקויל נפרדים.
אלה נתוני המערכות השונות:

HEI- High Energy Ignition:

היתרון של מפלג זה הוא בפשטות. אין חוטים שיכולים להקרע או להתנתק, המודול קומפקטי ומאפשר סל"ד גבוה יחסית.
החסרונות הם הגודל (במיוחד עם פילטר אוויר גדול ומדיד שמן מנוע ארוך) ועקומת קידום ואקום שונה.
המפלגים האלה נועדו לעבוד עם קרבורטורים שמספקים הרבה פחות ואקום לעומת הקרבורטור של קרטר (שקיים ב- CJ במקור [העורך]) וכתוצאה מכך קידום ההצתה מהיר מידיי וגבוה מידיי = צלצולים ממערכת ההצתה. למעשה כבר ב1500 סל"ד הקידום הוא מקסימלי, דבר הניתן לפתרון ע"י החלפת סט קפיצי הקידום לקשיחים יותר.
שיקול נוסף לרעת המפלג הוא העלות- נדרש לקנות מפלג שלם מפירוק, גלגל שיניים מתאים, ואם רוצים לשמור על עקומה נכונה אז גם סט קפיצים. כל זה מעבר למכסה מפלג, רוטור, מודול וקויל אם אינם תקינים.

TFI- Thin Film Ignition:
מתבססת על הקיים. למעשה אין אפילו צורך להוציא את המפלג הקיים.
היתרון הוא בשימוש בחלקים סטנדרטים שממילא מחליפים אחת למספר שנים והתוצאה מפתיעה ברמתה.
לא לחינם רוב בעלי ה- CJ בארה"ב עברו למערכת כזאת, חלקם אחרי ניסיון עם HEI (מפלג של GM) כמוני, וחלקם ישירות מהמערכת המקורית.

החלפת המודול; ביצוע, נתונים ודגשים:
מודול הצתה:
מתבקש היה להשתמש במודול של פורד שיוצר עבור המפלג הקיים בג'יפ אבל זה כבר תוכנן לעבוד עם בקרת מחשב ושליטה בקידום ההצתה.  יותר מידיי מורכב וסותר את העיקרון של כמה שיותר פשוט.
המודול של HEI מספק את היתרונות של הצתה אלקטרונית מתקדמת אבל אינו חלק ממערכת מבוקרת מחשב. אינו שולט בקידום ההצתה.

השלב הראשון הוא החלפת המודול המקורי במודול של GM
המודול מציע ביצועים טובים יותר בהתנעה ובעבודה בסל"ד גבוה.

פעולת המודול עצמו, בזמן התנעת המנוע:

קצב הטעינה של הקויל עם המודול המקורי קבוע ואינו משתנה עם העליה בסל"ד וכתוצאה מכך היעילות יורדת בסל"ד גבוה- הקויל לא מספיק להיטען במלואו, משמע- ניצוץ חלש.

פעולת המודול בזמן עבודה:
מודול מקורי של JEEP:

כלומר, היחס בן טעינה לזמן מנוחה הוא 3:1 (3 זמן מנוחה, 1 זמן טעינה) בסרק ובסל"ד של 2700 אותו הדבר!
מודול של GM:
לעומת המודול של JEEP, המודול של GM משנה את קצב הטעינה עם העליה בסל"ד ומאפשר בכך את מלוא חוזק הניצוץ שהקויל מייצר גם בסל"ד גבוה יחסית, עד 5500 סל"ד.
היחס משתנה מ1:1 עד ל6:1.

(קרדיט ל John Strenk – http://www.jeepsunlimited.com) 
נקודה חשובה נוספת היא שכאשר מפתח ההתנעה נמצא במצב ON, המודול המקורי מוליך זרם אל הקויל וגורם להתחממות שתקצר את חיי הקויל. לעומתו, המודול של GM  אינו מוליך זרם אלא רק במצב Start!!!
תכל'ס, לעבודה:
כך נראית המערכת הסטנדרטית בג‘יפ:

שימו לב לריבוע האדום-זה הנגד עם התנגדות של 1.3 Ohm
וזו המערכת לאחר השינוי:

את המודול של ה- HEI צריך להרכיב במקום המודול הקיים והדרך שנראית לי הנוחה ביותר עם מינימום שינוים בחיווט המקורי היא להשתמש בקופסה של המודול המקורי.
צריך להוציא את כל חלקי המודול המקורי מהקופסה ע"י חימום של הקופסה על גבי גזיה לדקה או שתיים (במקום מאוורר חימום- Blower!).
אפשר להשתמש במחברים והחוטים של המודול המקורי לחבר את המודול החדש.
זו סכמת החיבור:
(שימו לב שהחוט הלבן אינו בשימוש)

חשוב!!
גם כאשר מחליפים מודול במפלג של GM  וגם כאן, למרוח על חלקו התחתון של המודול משחה טרמית. המשחה קיימת בחנויות מחשבים ומחירה כ- 30 ש"ח (המשחה המגיעה עם המודול לא שווה הרבה).
הסיבה לכך היא שהמודול מתחמם מאוד בזמן העבודה וכדיי להאריך את חייו רצוי לשמור אותו בטמפ' נמוכה.

ניתן להשתמש בחוטים ובמחברים של המודול המקורי אני העדפתי בסופו של דבר להשתמש בחוטים חדשים עם בידוד טוב יותר.
רצוי להרכיב גם קבל על ה (+) למודול כדיי להגן מקפיצות מתח.
כבר הוזכר למעלה שהמודול ב- CJ אינו עובד עם 12V, החוט המחבר בן המודול והקויל הוא למעשה נגד שמוריד את המתח ל9.6V.
כדיי לממש את מלוא הפוטנציאל של המודול החדש כדאי להחליף את החוט עם ההתנגדות הגבוהה (פי 4 מחוט רגיל).
לא לשכוח לחבר אל החוט החדש את החיבור לסטרטר סולנואיד.
החוט מתחיל סמוך לחיבור של חלקי הצמה בתא המנוע:

את החוט צריך לנתק ולחבר במקומו חוט רגיל עד לקויל (כדאי להשאיר את החוט הקיים בצמה למקרה הצורך).
אפשר לעצור כאן ועדיין לקבל מערכת הצתה טובה יותר מהמקורית, אך אם מרכיבים קויל חזק יותר צריך גם להחליף את מכסה המפלג והרוטור.
החלפת מכסה מפלג ורוטור:
מכסה המפלג ורוטור רחבים יותר מאפשרים לעבוד עם ניצוץ חזק יותר.
מכסה המפלג המקורי יכול לעבוד עם ניצוץ חלש יחסית.  מעבר לגבול מסוים, "ידלג" הניצוץ אל שני קטבים בו זמנית, cross-firing, התמונה מסבירה למה הכוונה:

כך נראה המפלג עם המתאם (למכסה מפלג זה שני חלקים, מתאם וראש):

הקויל:
בשלב זה למעשה אין הגבלה לסוג/חוזק הקויל. כל קויל למערכת אינדוקטיבית יתאים.
אני בחרתי להשתמש בקויל של מזדה 626 ממודל 95-96 אשר מספק 40KV בקירוב.

הקויל הוא מסוג e-coil, המבנה המשופר שלו מאפשר יצירת ניצוץ חזק יותר וזמן טעינה הרבה יותר קצר בין ניצוץ לניצוץ:

לסיכום:
מהניסיון שלי עם TFI (עם מודול של (GM וגם עם מפלג של ,GM ה- TFI עדיפה. ההתנעה קלה יותר הג'יפ מאיץ טוב יותר ומרגיש חזק יותר.  התחושה הכללית היא שהמנוע זריז וגמיש בדומה למנועים מתקדמים בהרבה.
עם הקרבורטור שמורכב אצלי ומערכת ההצתה, דיי משעשע לראות את המבטים הנדהמים של נהגי סופות בעליה לירושלים…

 רשימת קניות:
 – מודול הצתה GM: 155 ש"ח אצל "גל אור" ברח, שונצינו 3 ת"א מק"ט HEL5DA00662305
– חוטי הצתה- כל סט שמתאים לסופה יתאים כאן 120 ש"ח .
– קויל-של מאזדה 626 ממודלים 95-97, 180 ש"ח.
– מכסה מפלג ורוטור- את זה קניתי בחו"ל למרות שאני מאמין שיש גם בארץ.

סה"כ עלות היא 500 ש"ח למערכת הצתה שוות ערך למערכות שעולות 300-400$.

למעשה, במחיר של קויל MSD או דומה ניתן להרכיב מערכת שלמה שתיתן ביצועים טובים יותר מקויל של MSD,Accel   וכו' בלבד המשולב במערכת סטנדרטית.

ישנם גם קיטים מוכנים שניתן לקנות דרך e-bay (לא כולל מודול הצתה)

שלכם,
אשר- COAS.