Колекційні старовинні двигуни для моделей
Історично, першим поршневим двигуном для авіамоделі стала парова машина. Потім, з широким розповсюдженням двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) ці мотори швидко витіснили з авіамоделізму важкі парові машини. Однак в судомоделізм парові машини досі мають своїх шанувальників. Першими "ДВС-ами" на моделях були бензинові двигуни з іскровим запалюванням, потім з'явилися і дизельні мотори. Ці двигуни набагато перевершували парові машини по потужності, але при зменшенні їх робочого об'єму нижче 30-50 куб. см. різко падав їх коефіцієнт корисної дії (ККД). Виявилося, що для робітників обсягів порядку декількох кубічних сантиметрів питома енергоємність традиційного палива виявляється недостатньою. Під питомою енергоємністю мається на увазі кількість енергії, що виділяється при згорянні певної кількості палива, і вимірюється в Джоулях на кілограм. Більш енергоємними замінниками бензину стали метиловий спирт. Однак паливно-повітряна суміш на основі парів метилового спирту не запалюється від іскор свічки запалювання, так як температура її займання вище, ніж у пари бензину. Для займання палива стали застосовувати гартівні свічки. Гартівна свічка являє собою спіраль з дроту з високим опором, розжарюється під дією електричного струму. Нагріта до красна, спіраль, підпалює паливо в циліндрі двигуна, а потім, її напруження підтримують розпечені продукти згоряння. Таким чином, модельні двигуни працюють на метанолі стали називати калильним. Зрозуміло, крім метанолу і нітрометану в паливі обов'язково присутній масло, для змащування деталей. Крім розжарювальних мікродвигунів в моделизме застосовують дизельні моторчики, у яких займання палива відбувається від його стиснення в камері згоряння.
Бензиновий ДВС з іскровим запалюванням.
Torpedo 0,26, USA, 1946 рік.
компресійний двигун
"AERO" 2,5 см3.
калильним двигун
"Prevratil" 5 см3.
Цей тип модельних моторів називають компресійними. Як паливо у них використовують суміш з гасу і медичного ефіру, з додаванням касторової олії. При регулюванні компресійних двигунів, крім настройки подачі палива доводиться змінювати обсяг камери згоряння, переміщаючи контр-поршень спеціальним регулювальним гвинтом, що дещо ускладнює процес регулювання. У недавньому минулому саме компресійні мотори були найпоширенішими серед вітчизняних авіамоделістів. Зараз цей тип мікродвигунів знятий з серійного виробництва, і вони використовуються все рідше. Подальший розповідь піде про розжарювальних двигунах. Що ж використовують моделісти сьогодні? З усіх регіонів колишнього Радянського Союзу мікродвигуни зараз випускають тільки в Росії, це мотори марки "МДС".
Калильним двигун "MDS"
Із зарубіжних масових мікродвигунів найбільшого поширення набули мотори "OS MAX", "Tunder Tiger", "Supep Tigr". За принципом роботи гартівні мікродвигуни бувають 2-х і 4-х тактних, одно- або багатоциліндровими, і як окремий тип двигуна слід згадати роторні мотори системи Ванкеля. "Ванкеля" зараз серійно випускає тільки фірма "OS MAX". Ми не станемо зупинятися на відмінностях в принципах роботи 2-х і 4-х тактних моторів, а обговоримо їх споживчі властивості. Як правило, 2-х тактні мотори могутніше 4-х тактних з тим же робочим об'ємом, але при цьому споживають приблизно вдвічі більше палива. Крім економічності, 4-х тактний двигун мають більший ресурс, краще працюють на малих обертах і мають тихий, неповторний, "копійний" звук роботи! Фірми, що спеціалізуються на випуску 4-х тактних моторів, такі як "Saito" і "Enya" роблять справжні технічні шедеври - багатоциліндрові і навіть зірчасті мотори. Такі двигуни надають моделям-копій старовинних літаків неймовірний шарм ... Зрозуміло, їх вартість становить кілька сотень доларів. До розряду мініатюрної моторної екзотики безперечно можна віднести і підвісні човнові мотори - двигун разом з системою водяного охолодження, трансмісією і встановленим гребним гвинтом, повністю готовий перетворити будь-яку посудину в швидкісний катер ...
Рядний 4-х циліндровий, 4-х тактний модельний двигун.
Роторний двигун Ванкея випускається японської фірми "OS MAX".
Човновий підвісний бензиновий мікромотор.
Але повернемося до найбільш поширеним 2-х тактним одноциліндровим мікродвигуна. Зазвичай, мікродвигуни поділяються на класи, відповідно до їх робочим об'ємом. До стандартних класів відносяться 10-й, 15-й, 30-й, 50-й, 60-й і 90-й. Це приблизно відповідає двигунів з обсягами 1.5, 2.5, 5, 7.5, 9, і 15 см3, відповідно. Чим більше робочий об'єм - тим вище потужність двигуна. Безумовно, існують двигуни і меншого робочого об'єму - наприклад, мікроскопічні моторчики фірми "Cox", і двигуни великого об'єму, в тому числі і бензинові.
Мікродвигун "Cox Tee Dee" обсягом 0,49 дюйма.
Зірчастий 5-ти циліндровий, 4-х тактний модельний двигун, що випускається японської фірми "OS MAX".
Бензиновий двигун "Zenoah G38" об'ємом 38 см3.
Як правило, модельні двигуни комплектуються карбюратором, що дозволяє змінювати по радіо обороти мотора, і глушником, який забезпечений штуцером для відводу тиску газів в паливний бак, що покращує подачу палива. Залежно від призначення - для автомоделей, для літаків, або для човнів, головка циліндра може мати більш-менш розвинене ребра, або сорочку водяного охолодження. Деякі відмінності можуть бути і в конструкції карбюраторів, але в основному - конструкції модельних ДВС-ів відрізняється мало.
Карбюратор для вертолітного мікродвигуна має додаткову голку регулювання малого газу.
Глушник для модельного двигуна, зі штуцером відбору тиску.
Двигун для автомоделей, з розвиненою сорочкою охолодження циліндра, що випускається японської фірми "OS MAX".
Як правило, ціни на двигуни для моделей знаходяться в діапазоні від 100 $ для масових одноциліндрових моторів, до 1000 $ і більше, для багатоциліндрових 4-х тактних двигунів. Щоб зробити свої мотори ще більш доступними за ціною, фірма "OS MAX" випускає серію бюджетних двигунів серії "LA", що має характерну синє забарвлення. Найменші моторчики з цієї серії, коштують менше 100 $. Двигуни "OS MAX LA" не мають шарикоподшипников колінчастого вала, замість підшипників в картері запресовані бронзові втулки, як підшипників ковзання. Мотори "LA" працюють на дещо нижчих оборотах, і за своїми характеристиками - по потужності і споживання палива, стоять між звичайними 2-х, і 4-х тактних двигунів. Для цих моторів, заводом-виготовлювачем, рекомендується застосовувати пропелери великого діаметру з малим кроком, і тримати обороти в діапазоні 9-11 тисяч в хвилину. Гвинт великого діаметра при цьому працює як маховик, допомагаючи мотору стабільно працювати на малих обертах.
Серійний авіамодельний двигун OS MAX.
Калильним двигун внутрішнього згоряння OS MAX серії LA.
Калильним 4-х тактний двигун "OS 91 Surpass".
Слід ще кілька слів сказати про склад палива для гартівних двигунів. Як уже згадувалося вище, основні компоненти палива - це метиловий спирт і масло, третім, необов'язковим компонентом є нитрометан. Нітрометан стабілізує процес горіння палива, завдяки чому двигун стійкіше працює на малих обертах, і віддає більше потужності на великих. Для 4-х тактних моторів, 20% нітрометану в паливі - це взагалі норма. Як масла традиційно використовувалася медична касторка - масло з насіння конопель, але останнім часом все частіше застосовуються синтетичні масла, які утворюють менше нагару в двигуні, і менше забруднюють модель. Для того щоб завести калильним двигун, необхідно подати напругу порядку 1,2 вольта на гартівне свічку, і розкрутити вал двигуна. Дросельну заслінку карбюратора при цьому, ставлять в положення "малого газу", що покращує підсмоктування палива. Іноді, для цієї ж мети, корисно кілька разів провернути вал мотора, закривши пальцем повітрозабірник карбюратора, або вихлопний отвір глушника. Найзручніше запускати двигун за допомогою електричного стартера. У авіамоделей зовнішній стартер через гумову муфту розкручує вал двигуна за кок гвинта. У автомоделей, найчастіше, запуск проводиться за допомогою ручного стартера, зі шнурком - як у бензопили "Дружба", або електростартером, вбудованим в модель. Після запуску нового двигуна, його слід обкатати, для цього мотор на середніх оборотах повинен "спалити" хоча б один бак палива. Для обкатки, використовують пальне, що містить більше, ніж зазвичай, кількість масла. Після закінчення обкатки двигун можна налаштовувати на максимальні оберти за допомогою регулювальної голки в жиклері карбюратора. Хороші двигуни в подальшій настройці не потребують. Спеціалізовані "вертолітні" мотори мають додаткову настройку холостого ходу, для стійкої роботи на малих обертах, для цього в карбюраторі передбачений окремий жиклер з регулювальної голкою.
Стенд для обкатки модельних двигунів.
Електростартер для запуску модельних двигунів
Power Panel. Панель для харчування стартера, і перетворювач напруги для напруження свічки.
Хоча двигуни внутрішнього згоряння для моделей, сьогодні мають найкраще співвідношення ваги і потужності, що віддається, все частіше моделісти звертають свою увагу на електричні двигуни. З появою недорогих безколекторних електромоторів і акумуляторів достатньої ємності, електричні системи стають все більш привабливими у багатьох відношеннях. Вибір за вами!
Матеріал з сайту: rc-mania.com.ua
Що ж використовують моделісти сьогодні?