Image
Sprängskiss Lucas RF4
Klicka på skissen för större bild
Sprängskiss Lucas RF4

OVAN En bild över brytare och beskrivning av magnetens delar för underhåll. Oljepåfyllning, brytare, lubrikator med mera

Tändsystem Lucas RF4 tändmagnet på Fordson Major E27N "Höglund"

Företaget LUCAS uppstod till stor del när det Engelska försvaret behövde billiga enkla elsystem till sina militärfordon. Principen för deras produktion var därför att alltid tillverka enkelt, billigt, med så få delar som möjligt.

Tändningen på Fordsons traktormodeller N och E27N Major genereras via en så kallad tändmagnet. Magneten på Fordson Major E27N Höglund är av märket Lucas modell RF4. Från produktionsstarten 1945 kunde även en äldre magnettyp från Lucas förekomma, tändmagnet GJ4.

Precis som all annan elektrisk utrustning kan även andra märken och modeller förekomma, ibland med lite modifiering eller anpasad medbringare till magneten, ett exempel är Wico som går att använda både på Låglund Modell N och Fordson Major Höglund E27N. Några andra exempel är magneter från Scintilla, Bosch och DelcoRemy som kunde förekomma från den tidigare N traktorn. Vid byte till annat märke bör man även ta hänsyn till lösning för start med vev med magnapullkoppling om inte elsystem finns eller fungerar.

Fördelarna med magnettändning

Fördelarna med magnet tändning är flera.
  • Tändmagnet behöver inget fungerande elsystem och är i princip underhållsfritt.
  • Magnettändning ger en ganska lång relativt kraftig gnista i förhållande till batteritändning med vanlig tändspole.
Ägarmanual Lucas RF4 -Engelsk
Luckas hade en enkel manual på engelska som i vissa fall följde med den produkt de fanns monterade på.

Tändmagnet Lucas RF4 - inledning

Den som plockat isär en kvalitets magnet, exempelvis BOSCH eller liknande hittar massor av små tätningar, släpborstar, smörjanordningar, stödlager och små fettkoppar och andra detaljer och man kan till en början verkligen undra om de är nödvändiga.

Detta hittar man inte mycket av på LUCAS RF4. Endast en anordning upptill för några droppar olja är det enda som finns. Man kan självklart se det från en annan sida. Enkelheten är oftast det bästa. Ju enklare och färre detaljer, desto färre delar som slutar fungera.

Lucas RF 4 var även avsedd för marint bruk. Många fungerar fortfarande efter 50 - 60 år med lite hjälp av nödvändiga reservdelar, rätt handhavande och kunskap. Ett exempel på detta är att aldrig ta isär magneten på fel sätt. Att föra ut magnetkärnan ur en tändmagnet vid isärtagning innebär ca 40% förlust av tändningens styrka på en RF4.
Magnetpolerna tenderar att neutralisera sig mot varandra om man tar ut magneten. För montering av magnet krävs speciell magnetiseringsutrustning som kopplas på innan montering, är påkopplad under hela monteringsprocessen och sedan kopplas bort efter att magneten monterats i magnethuset.

Funktionsbeskrivning för Lucas RF 4

I Lucas RF4 magneten är det bara själva magneten som rör sig och genererar ström till spolen som är fastskruvad. Spolens kärna är direkt fastskruvad i en mantel som även omger den roterande magneten därför behövs heller inga delar som överför ström. Detta gav en ganska robust och driftsäker magnet. Ju färre delar som rör sig desto bättre.

RF4 saknar rörliga delar som transporterar ström. Det enda som överför ström till någon rörlig del är kolet som överför strömmen till rotorns fördelare.

För att inte en gnista ska uppstå över brytarspetsarna så är en kondensator kopplad parallellt med brytarna. Kondensatorn kortsluter spänningen som induceras i primärkretsen då brytarna öppnar och fungerar som en gnistsläckare

Funktionsförlopp RF4

  1. Magneten roterar i kärnan och generar ett magnetfält.
  2. Spolens kärna är förankrad i magnetkragens mantel som blir magnetisk genom magnetaxelns rotation.
  3. Den roterande magneten genererar därigenom ström till spolen.
  4. Andra änden av lindningen på spolen är förankrad i brytaren.
  5. Funktionen är att strömmen som flyter genom primärlindningen bryts via brytarna.
  6. Avbrottet via brytarna genererar en förändring av magnetfältet i spolen och en hög spänning induceras i sekundärlindningen.
Spänningen på sekundär sidan kan uppnå 20-25 kilovolt.

Skötsel och underhåll

  1. DET ABSOLUT VIKTIGASTE är att ALDRIG ta ut magneten ur magnethuset. Om magnetrotorn tas ut ur magnetens hölje störs magnetens fält på ett sådant sätt att det avtar med 40%. Detta innebär att magneten ger en 40% sämre gnista efter att den tagits ut. Om magnetens rotor måste tas ut bör man ha tillgång till magnetiserings verktyg, samt erforderlig kunskap. Utrustningen måste vara påkopplad under hela tiden magneten monteras tillbaka i höljet.
  2. Om du misstänker att en RF4 magnet gett upp Prova ALLTID med att rigga upp den i skruvstäd eller liknande anordning och kör den sedan med exempelvis en borrmaskin i 10 till 15 minuter och prova sedan igen. Magneterna är gjorda för att användas och av någon oförklarig anledning kan de ibland återfå liv om de bara "tvångskörs i bänk" en stund.
  3. Håll backelitdreven rena. Använd inte starka lösningsmedel
  4. Kontrollera brytaranståndet på drygt 0,3 mm med jämna mellanrum samt kabeln till brytarna och dess isolering. Om brytarspetsarna måste filas: Använd en riktig brytarfil som är väldigt "finkornig". Man kan finputsa det sista med med några tag med 800 - 1200 slippapper. Om brytarna tas ut, smörj ett tunt lager olja på pivotaxeln innan brytarna monteras. Kolla även eventuell gnistbildning mellan brytarspetsarna vid körning, (det går att köra med öppet lock) Byt kondensator om det uppstår gnistor mellan brytarspetsarna
  5. Använd ALDRIG starka lösningsmedel som Thinner eller Aceton. Magneten har flera komponenter, isoleringar och backelitdelar som inte tål starka lösningsmedel.
  6. Tändkablarna till tändstiften ska ha solid ledare av koppar, silver eller järn. Radioavstörnda tändkablar  med koltrådskärna är inte bra för magnetens funktion.
  7. Muttern som håller impulskopplingen kan lossna. Kontrollera den en gång om året och se till att den är ordentligt åtdragen.
  8. Smörj impulskopplingen regelbundet och kontrollera att kopplingen fungerar och att den kopplar i och ur som den ska åtgärda slitna delar.
  9. Se till att det finns ett tätningsrep (N-19553) mellan magnet och regulatorhus så inte fukt kan komma in.
  10. Magneten ska ha ett par droppar olja mellan varje 50-150:e körtimme (beroende på vilken manual man läser) samt alltid innan start om den inte startats ofta.

Reglage för Lucas RF4

Den enda styrningen av magneten är hög/låg tändning samt på/av som manövreras via en manöverarm. Denna manövreras i sin tur från förarplatsen.

Se bildsekvens nedan:
Image
Fördelarlock
Image
Kondensator
Image
Rotorkol med fjäder.
Image
Brytare
Image
Isolator, observera 3:e skruven på uppsidan bakom isolatorn, lätt att missa
Image
Rotor, även kallat halvfartshjul. "0" markering på en av kuggarna.
Image
Helfartshjul, sitter på magnetaxeln och driver rotorhjulet.
Image
En beskrivning av Lucasmagneten. Bilden är klickbar.

Nackdelar, svagheter och brister - bra att veta

Det finns faktorer som förkortar tändmagnetens liv, de som fungerar nu har sannolikt blivit renoverade någon gång sedan 50 talet.

  • Magnetstyrkan avtar med tiden. På fysik lektionerna i skolan fanns ett lektionsmoment som visade att en magnet försvagades om den utsattes för slag, kraftiga vibrationer eller värme. Värme och vibrationer är exakt vad den utsätts för från motorn och detta förkortar livet för tändmagneten så egentligen är det imponerande att den fortfarande fungerar. För att återställa magnetstyrkan kan magneten återmagnetiseras.
  • Fukt är ett annat vanligt problem. Magneten är egentligen tänkt att klara att stå ute monterad på traktorn under vintern, men magneten är som bekant livsviktig för traktormotorns funktion. Är man extra rädd om den går det utmärkt att ta in den i stugvärmen och förvara den torrt. Notera att det ska vara ett tätningsrep mellan regulatorbryggan och magneten som tätar spelet mellan medbringarens hål och kragen runt impulskopplingen. 
  • Detaljer som är konstruerade i backelit. Detta material kan ha en benägenhet att åldras, torka ut och spricka, de bör handskas med en viss försiktighet för att inte gå sönder. Materialet tål inte starka lösningsmedel.

    Backelitmaterialet uppfanns som ett isolerande material före plastens tid och är i princip mycket hårt formpressat gummi. Vissa påstår att ordet "backelit" kommer från Engelskan som döpte detta material till "bake a lite" vilket då skulle betyda "Baka Lätt"
    Det finns nya delar på marknaden och på internet till RF4.
  • Kräver fackunskap samt specialutrustning för magnetisering och omlindning av spole. Det finns inte många som kan utföra detta arbete längre. Lindningsbrott eller skador på isolering uppstår oftast i sekundärlindningen. Sekundärlindningens tråd är endast 0,4 mm men väldigt lång samtidigt som den producerar hög spänning.

    Närmast kärnan sitter primärlindningen som är av kraftigare typ och inte är så känslig.

    Att felsöka spolens lindning kräver specialutrustning eller en riktig spoltestare och mätning vid vilket kompressionstryck spolen inte längre klarar av att transformera tillräcklig gnistspänning.
  • När man monterar magneten på motorn kan det vara knepigt att få rätt tändläge mot medbringaren eftersom magnetens pulskoppling lätt kan "klicka över". Tips: dra magneten baklänges istället till rätt läge mot medbringaren vid montering.
  • Material och gods som åldras. Alla material åldras. En miljö som innebär fukt, stora temraturskillnader, damm och skräp skyndar på denna process. Backelit, aluminium, spoltrådsisolering, järn är alla material som är miljökänsliga över tid. Torrt innomhusklimat i ren miljö med jämn temratur är bäst för tändmagneten och motverkar att materialen åldras.
  • En magnet som inte fungerar efter att den stått stilla ett tag kan köras runt med borrmaskin några minuter, ibland hoppar de igång igen och fortsätter sedan fungera.

Funktionstest av brytare

För detta test behövs en multimeter, välj resistansmätning. Om multimetern har summerton för "Kontakt" kan du välja den. Testa först så multimetern visar "0" i resistans när du kopplar ihop kablarna på multimetern.

Skruva bort kabeln från brytaren som sitter på kondensatorn.
Koppla nu ena kabeln på multimetern på godset/jord den andra på kabeln från brytarna som satt på på kondensatorn. Ställ magneten på ÖPPET LÄGE, BRYTARNA ISÄR INGEN KONTAKT. Nu ska INTE mätaren göra något utslag. vrid nu magneten tills brytarna får kontakt NU SKA MÄTAREN SLÅ I BOTTEN alltså ge samma "0" värde som när du kopplade ihop kablarna för att testa att mätaren fungerade. Snurra magneten några varv så du ser att mätaren växlar mellan fullt och ingen kontakt. Fungerar det inte på detta vis är det något fel. Kontrollera att brytarna är isolerade från godset och att kabel isoleringen är hel.

Om mätaren gör utslag, men inte slår distinkt i botten elelr ger olika värden är det dålig kontakt mellan brytar spetsarna. fila och rengör. Ställ avstånd och mät igen.

Tändspole - magnettändning

Tändspole
BILD OVAN: Enkel schematisk förklaring för en magnetspole.

En gammal Lucas RF4 spole

Lucas RF4 spole
En 70 år gammal Lucas RF4 magnetspole från 1948. Magneten satt monterad på motor och har varit under tak men utomhus. Så här ser allt ut som finns innuti magneten vid utomhusförvaring över tid.

Hålen i sidan på kärnan är skruvhål för spolen i magnethusets gods. Trådänden går till brytare och är samankopplad paralellt med kondensatorn. Plåtbläcket som sticker ut på sidan av spolen genom den lindade isoleringen är högspänningskontakten som anligger mot isolatorns baksida mot rotoraxeln. Oförklarliga driftstörningar på tändsystemet som inte kan kopplas till fel på brytare, kondensator, rotorn eller dess kol, tändkablar eller fördelarlock beror oftst på något fel på denna del. Dålig isolering, fukt, överslag i spolen eller brott i lindningen eller kontaktkabel är några vanliga orsaker.

Rotor


Lucasmagnetens rotor. I Lucas magneten är det själva magneten som roterar. Här finns inga spolar, lindningar släpringar eller kol som överför ström, bara en roterande permanentmagnet. Denna del bör inte tas ut ur magneten. I det fall den avlägsnas minskar magnetstyrkan med ca 40% eftersom magnetfältet störs.

Beskrivning av magneten monterad på motorn E27N


Beskrivning av magnetens drivning sedd från sidan med drivaxel och medbringare beskrivet. Magneten på bilden är den äldre GJ4 magneten men det är exakt samma för den nyare och vanligare RF4. Bilden är klickbar.

Felsökning - Lite tips

Förslag på felsökning, man kan kalla det en sammanställning av handbok, förslag från andra som kan Lucasmagneten samt egna erfarenheter. Inga garantier men värt att testa...

1 Brytare, eller kabeln till brytare, samt fukt.

SYMTOM: Vägrar starta trots att alla reglage är i startläge och inga andra fel kan konstateras.
Traktorn går men misständer.

ORSAK: Brytare skadad, sliten eller felaktigt brytaravstånd. Kolla även kabeln till brytarna så isoleringen inte är skadad och kortsluter mot jord. Det kan även ha kommit in fukt i magneten och dess fördelarlock.

ÅTGÄRD: Byt ut brytare om de är skadade eller slitna. Fila brytarna med en fin brytarfil. Ställ avståndet till rätt brytaravstånd. Kolla brytarfunktionen. Kontrollera även att isoleringen på kabel till brytare skadats och kortsluter mot gods/jord och att inte ledaren gått av. Torka ur fördelarlock om det kommit in fukt. Försök undvika att kondensfukt kan bildas i magneten om det är möjligt.

2 Tändkablar

SYMTOM: Traktorn misständer symptomen kan komma plötsligt oftast missar motorn på samma cylinder/cylindrar. Typiskt är att det oftast blir mycket värre vid fuktigt väder och vid start.

ORSAKER: Dåliga tändkablar eller sprucket, skadat eller slitet fördelarlock. Dålig kabelisolering brukar innbära störning i form av öveslag vid fuktigt väder.

ÅTGÄRD: Byt kablar och fördelarlock vid behov.

3 Tändspole

SYMTOM: Traktorn kan gå bra ibland och vara omöjlig att starta ibland. Ovanstående punkter har uteslutits.
Kan vara väder känslig, speciellt vid fuktigt klimat. 
traktorn misständer över alla cylindrarna.
Alternativt: Traktorn startar inte trots fin gnista och inga andra fel kan hittas på magnet, förgasare eller motor. Vid byte till annan magnet startar motorn.

ORSAK:  Den högspännda spolens  isolering kan ha skadats eller åldrats i sådan miljö att den börjat spricka och fukt kommit in till lindningen eller dess anslutnings punkter, det kan även vara lindningsbrott. Magneten kan ge gnista vid test men vid kompression i cylindern upphör gnistan eftersom kompressionen försvagar gnistan.

ÅTGÄRD: Byt spole, eller linda om den gamla. Kräver viss kunskap samt specialverktyg om det ska göras rätt. ALTERNATIVT Byt till fungerande magnet.

Har man tur hittar man någon firma som lindar om tändspolar idag. Hittar man ingen i Sverige kanske det finns i England, det är bara leta och fråga.

Förklaring: Utgående högspänning i primärspolen generas via en spoltråd på endast 0,4 mm och kan/bör inte lindas för hand. Vid spolbyte måste/bör magneten magnetiseras om eftersom man måste ta ut magneten. Vid urtagning av magnetaxel minskar magnetstyrkan med ca 40%.

Specialverktyg som krävs:
  1. Omlindnigsmaskin för 0,4 tråd med spolisolering.
  2. Magnetiseringsutrustning.
  3. Kunskap hur dessa gamla maskliner ska användas och hur arbetet ska utföras.

3 Rotorkol och fjäder - Glapp, skadad eller försvagad.

SYMTOM: Traktorn går ryckigt eller stannar, svårstartad. Kan uppstå konstant eller sporadiskt.

ORSAK: Kol och fjäder bakom rotordrevet (Se detalj E27N-19739 på sprängskissen, inne i fördelaraxeln) skadat eller förlorat spänsten. Om fjädern försvagats eller kolet skadats trycks inte rotorn fram i sitt rätta läge i fördelarlocket utan kan flexa i längdled på fördelaraxeln, gnistpänning försvagas eller bryts, kan orsaka glappkontakt. Symtom kan uppstå konstant eller sporadiskt.

ÅTGÄRD: Ta ut rotordrev och kontrollera, åtgärda genom att sträcka fjädern, byt fjäder och kol vid behov. Notera lägesmarkering på fördelarens kugghjul och helfartsdrevet vid montering.

4 Försvagat magnetfält

SYMTOM: Traktorn misständer, svårstartad går allmänt dåligt. Typiskt symtom är att motorn ofta startar lättare med vevstart då magnapullkopplingen är aktiverad än med startmotorn då kopplingen inaktiveras.

ORSAK: Magnetfältets styrka har avtagit. Om man provar att dra magneten baklänges ska det kännas ganska tydligt. Går den för lätt är magnetfältet för dåligt.

ÅTGÄRD: Låt någon fackkunnig magnetisera om magneten eller byt till en fungerande tändmagnet.

5 Magnet som fungerat tidigare slutat fungera efter en tid förvaring.

SYMTOM: Magneten fungerade senaste gången men efter en tids förvaring ger den inte gnista.

ORSAK: ja den som det visste, jag har ingen aning...

ÅTGÄRD: sätt fast magneten försiktigt men stadigt, exempelvis i ett städ och kör runt magneten några minuter med en borrmaskin så hoppar den igång igen.