Читайте также:
|
Калильная свеча, используемая на двигателях калильного зажигания, проста по устройству (рис. 19). Сердечник 2 изолирован от корпуса 1 миканитовыми (слюдяными) или поронитовыми (асбестарезиновыми) шайбами 3. Крепление спирали осуществляется зачеканкой одного из ее концов на корпус 1 (или точечной сваркой), другого - на сердечник 2, для чего на этих деталях имеются специальные прорези.
Работает калильная свеча следующим образом. В момент запуска двигателя к сердечнику 2 свечи и корпусу 1 подводится напряжение от источника тока. Обычно это спаренные сухие или аккумуляторные батареи. Напряжение, необходимое для нормальной работы свечи, находится в пределах 1,5- 3 в и должно обеспечивать накал спирали свечи до светло-красного цвета. Величина напряжения зависит от материала спирали и ее сечения.
Для самодельной свечи напряжение подбирается опытным путем, в остальных же случаях напряжение, необходимое для накаливания свечи, указывается в паспорте на двигатель. Нагрев спирали нужен только в момент запуска двигателя. После того как двигатель выйдет на определенный режим работы, накал свечи будет поддерживаться за счет высокой температуры рабочих газов в камере сгорания двигателя.
Рассмотрим материалы, используемые нашей промышленностью для изготовления калильной свечи. Корпус свечи - из стали A12, оксидированной, с размером шестигранника под ключ 8 мм и специальной резьбой М6.35 х 0,8 (1/4”). По резьбе свеча взаимозаменяема со свечами иностранных фирм. Сердечник изготовлен из латуни марки Л62. Изоляционные шайбы из миканита (сорт слюды) марки ФФ2. Уплотнительная шайба- из стали 10. Спираль - из жаропрочного материала ЭИ626 диаметром 0,4 мм.
Недостатком описанной свечи является неразборность конструкции, из-за чего она не может быть вторично использована в случае перегорания спирали. Однако этот недостаток может быть устранен путем некоторой доработки свечи, которая состоит в следующем: калильную свечу закрепляют в цанге или трех-кулачковом патроне любого токарного станка (рис. 20) и подрезают резцом со стороны развальцовки до полного удаления буртика, удерживающего уплотнительную стальную шайбу. Затем из свечи извлекают уплотнительную шайбу 4, изоляционные шайбы 3 и сердечник 2 со спиралью. После этого в корпусе 1 свечи нарезают внутреннюю резьбу М6 х 0,75 (рис. 21). Гайка, предназначенная для уплотнения шайб и закрепления сердечника, должна соответственно иметь резьбу М6 х 0,75 и быть изготовлена по приводимым чертежам (рис. 22 и 23). Ввиду того что из-за уплотнительной гайки и собранного пакета уплотнительных паронитовых или миканитовых шайб высота свечи будет больше, то прежний сердечник использовать уже нельзя.
Новый сердечник должен быть несколько длиннее и изготовлен по чертежу, представленному на рисунке 24. Крепят спираль к корпусу зачеканкой, для чего на торце корпуса прорезают новый паз, размеры которого зависят от вновь устанавливаемой спирали. Паз от ранее закрепленной спирали вторично использовать нельзя. Изоляционные шайбы, применяемые в разборной конструкции, необходимо по толщине уменьшить в 2 раза (по отношению к извлеченным из свечи), так как высота собранного пакета из двух шайб и сердечника получается слишком большой. Можно вторично применить извлеченные изоляционные шайбы, но если их состояние неудовлетворительное, то нужно сделать новые из миканита марки ФФ2 или паронита марки УВ-10.
При изготовлении изоляционных шайб нужно обратить особое внимание на возможное смещение внутреннего отверстия относительно наружного диаметра. Величина смешения не должна превышать 0,15 мм. Размеры изоляционных шайб приведены на чертеже (рис. 25). Общий вид двух вариантов разборной калильной свечи представлен на рисунке 26. Для изоляции и уплотнения сердечника нельзя применять жесткие материалы типа текстолита, так как их использование приводит к потере герметичности свечи. Герметичность же является очень важным фактором. При негерметичной свече двигатель обычно не запускается. Если двигатель все же удается запустить, то он работает очень нестабильно.
Проверить герметичность свечи можно, не выворачивая ее из крышки двигателя. Для этого на корпус свечи вокруг сердечника наносится несколько капель керосина или топливной смеси, после чего проворачивают вал двигателя. Негерметичность определяют по воздушным пузырькам, образующимся вокруг сердечника. Для устранения негерметичности иногда достаточно дополнительное обжатие буртика корпуса свечи, которое возможно лишь в условиях мастерской или при наличии обжимки (рис. 27). После этой операции свечу проверяют на накал, так как при обжимке случается соприкосновение сердечника с корпусом.
На заводе-изготовителе калильные свечи проверяют на герметичность в специальном приспособлении. Контроль осуществляется керосином, подводимым к приспособлению под давлением 30 дан/см2. Время выдержки - 10 мин. Течь между корпусом свечи и сердечником не допускается. Спирали калильных, свечей изготавливают из различных материалов: Константина, шифона марок XI5H60, Х20Н80, манганина, сплава ЭИ-625. Однако самые хорошие результаты получают при работе со свечами, имеющими спирали из платиноиридиевого сплава марок ПлИ-20, ПлИ-25, ПлИ-30 или платинородиевого сплава марок ПлРд-10, ПлРд-20, ПлРд-30 (цифра указывает на процентное содержание иридия или родия). Качественная работа двигателя со спиралями из перечисленных материалов объясняется тем. что платина является хорошим катализатором, способствующим лучшему горению рабочей смеси, кроме того, она допускает высокую температуру нагрева спирали и не окисляется.
В таблице 2 приводятся рекомендации по изготовлению калильных свечей из сплавов на основе платины.
Способы крепления спирали к корпусу свечи применяются следующие: штифтом, зачеканкой. точечной (контактной) сваркой (рис. 28). К сердечнику спираль крепится такими же способами.
Стандартные калильные свечи являются универсальными и не учитывают возможных частных условий работы двигателя. Известно, что правильный выбор опережения зажигания увеличивает мощность двигателя. Вместе с тем опыт показывает, что режим работы двигателей с калильным зажиганием зависит от атмосферных условий: в холодную и жаркую погоду работа двигателей с одной и той же калильной свечой неодинакова. В жаркую погоду температура двигателя выше, и поэтому вспышка наступает раньше, т. е. опережение зажигания увеличивается. В холодную погоду температура ниже и вспышка наступает позже. В первом случае двигатель будет недодавать обороты, и в обоих случаях его мощность будет меньше возможной.
У двигателей с калильным зажиганием можно изменить момент зажигания подбором тепловой характеристики калильной свечи (при неизменной степени сжатия). Тепловая характеристика свечи при выбранном типе спирали зависит от величины камеры зажигания, т. е. той полости в корпусе свеч», в которой помещается спираль. Так, например, при пониженных температурах целесообразно применять свечу с камерой зажигания, выполненной с размерами
Ø 2,6÷2,8 мм вместо Ø3,2 мм.
Если моделист хочет снять со своего двигателя наибольшую мощность, ему придется подобрать к нему свечи для жаркой и холодной погоды, для двух крайних температур, возможных на соревнованиях. Делать это нужно на воздушных винтах, с которыми моделист будет выступать на соревнованиях.
Для радиоуправляемых и пилотажных моделей может быть рекомендована калильная свеча, представленная на рисунке 29. От обычной стандартной калильной свечи она отличается наличием металлической пластинки (дефлектора), которая во время работы двигатели на богатой топливной смеси предохраняет спираль от заброса топливом. Ширина пластинки должна быть равна наружному диаметру спирали, ее толщина 0,2-1-0,3 мм. Материалом пластинки может служить латунь или сталь. Пластинку прикрепляют контактной сваркой или расклепыванием в пазах корпуса свечи. Эта свеча дает возможность двигателю работать на малых оборотах. Комплект необходимых свечей нужно проверить заранее на двигателе, чтобы была полная уверенность в надежности их работы.
Особую категорию калильных свечей составляют свечи, изготавливаемые иностранными фирмами для двигателей с малым рабочим объемом. К таким двигателям относятся, например, двигатели «Coх» с рабочими объемами 0,33 см3, 0,8 см3, 1,5 см3. На этих двигателях устанавливается укороченная свеча с очень маленькой камерой зажигания. Необходимость в такой свече обуславливается слишком малым рабочим объемом двигателя, на величину которого существенно влияет размер камеры зажигания свечи. Такие свечи выпускаются в двух конструктивных исполнениях: совместно с верхней головкой, навинчиваемой на цилиндр двигателя, или по типу ранее рассмотренных калильных свечей.
Глава V
КОНСТРУКЦИИ МОДЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
18. КОНСТРУКЦИОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ МИКРОДВИГАТЕЛЕЙ
Мы рассматриваем сейчас модельные двигатели внутреннего сгорания. Выше уже отмечалось, что в моделизме широко используются два вида двигателей этого типа: с калильным зажиганием и воспламенением от сжатия рабочей смеси. Двигатели с калильным зажиганием часто для простоты называют калильными двигателями, реже - калоризаторными. Двигатели с зажиганием от сжатия рабочей смеси называют еще компрессионными или дизельными.
Существуют разнообразные конструкции модельных двигателей, но у всех двигателей имеются общие элементы, назначение которых раскрывается ниже.
На рисунке 30 показан типичный модельный двигатель калильного зажигания. Он состоит из деталей и узлов, которые имеют вполне определенное назначение.
Картер - корпус, который соединяет все детали двигателя в единое целое. Корпус двигателя подвергается воздействию различного вида нагрузок. На картере имеются элементы крепления двигателя к модели. В настоящее время почти все модельные двигатели имеют лапки для крепления и лишь на немногих двигателях встречаются ушки. Картер может состоять из нескольких деталей; несущей частью его является корпус, к которому присоединяется носок и задняя крышка. Последняя герметизирует картерную полость.
Цилиндр - служит для осуществления рабочего процесса. В нем рабочая смесь сжимается, воспламеняется, совершает полезную работу. Внутренняя поверхность цилиндра тщательно обрабатывается и называется зеркалом цилиндра. В цилиндре имеются окна, через которые осуществляется газообмен. Конструкции цилиндра часто выполняются составными. Наиболее распространены цилиндры, состоящие из гильзы и рубашки охлаждения, которая отливается заодно с картером. Головку цилиндра герметично присоединяют к гильзе.
Поршень - деталь двигателя, которая воспринимает действующие на нее силу давления газов и инерционные силы и участвует в газообмене двигателя. На большинстве модельных двигателей стенки поршня являются уплотняющим элементом, и лишь на немногих двигателях уплотнение происходит с помощью поршневых колец. Поршни модельных двигателей изготовляют в основном из чугуна. Встречаются комбинированные поршни из алюминиевого сплава, имеющие чугунный напрессованный стакан, и поршни из легких сплавов с поршневыми кольцами.
Поршневой палец - служит для передачи сил, действующих на поршень.
Шатун - воспринимает силы, действующие на поршневой палец, и передает их на палец коленчатого вала. Для уменьшения износа на некоторых двигателях в нижней головке шатуна устанавливают бронзовые втулки. Шатуны обычно изготовляются из алюминиевых сплавов.
Поршень, поршневой палец и шатун составляют поршневую группу.
Коленчатый вал - преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное. Коленчатый вал - одна из наиболее нагруженных частей двигателя, воспринимающая изгибающие и крутящие моменты газовых и инерционных сил. Через шатун усилия передаются на палец коленчатого вала и далее через
коленчатый вал воздушному винту. На многих модельных двигателях коленчатый вал используется как золотниковый распределитель. Материалом коленчатых валов являются стали повышенной прочности.
Карбюратор - служит для приготовления рабочей смеси. Карбюраторы модельных двигателей имеют качественное регулирование, т. е. изменяют концентрацию топлива в рабочей смеси. На двигателях для радиоуправляемых моделей-копий самолетов используются качественное и количественное регулирование. Жиклер, являющийся деталью карбюратора, дозирует с помощью регулировочной иглы количество топлива. Диффузор также входит в состав карбюратора и служит для формирования воздушного потока перед смешиванием с топливом.
Подшипники - служат для снижения трения, возникающего при вращении коленчатого вала. На модельных двигателях используются как подшипники качения, так и подшипники скольжения. На двигателях повышенной литровой мощности используются только подшипники качения.
Опорная шайба - служит для крепления винта. На модельных двигателях, предназначенных для некоторых видов морских и автомоделей, опорная шайба заменяется маховиком.
Прижимная шайба - обеспечивает плотную посадку маховика или винта на вал двигателя.
Кок (обтекатель втулки воздушного винта) двигателя - используется на авиационных моделях для уменьшения аэродинамического сопротивления при движении модели самолета. Он также служит для удобства запуска двигателя с помощью стартера, одновременно являясь частью элемента крепления воздушного винта.
Калильная свеча - служит для воспламенения сжатой рабочей смеси. Воспламенение смеси происходит от раскаленной металлической спирали. Первоначальный нагрев осуществляется от внешнего источника электрического тока. После запуска двигателя нагрев спирали происходит за счет тепла, выделяемого при сгорании рабочей смеси, и внешний источник подогревания не требуется. Почти все калильные свечи имеют стандартную крепежную резьбу диаметром 1/4" с шагом 32 нитки на один дюйм или метрическую диаметром 6,35 х 0,8 мм и шестигранную головку под ключ 8 мм.
Глушитель - на модельных двигателях устанавливается на выпуске. Обычные глушители снижают мощность двигателя; в последнее время разработаны специальные конструкции резонансных глушителей, которые увеличивают мощность. В глушителях, предназначенных для радиоуправляемых моделей, устанавливается дроссельная заслонка.
Компрессионные двигатели (рис. 31) в отличие от двигателей с калильным зажиганием имеют переменную степень сжатия. Изменение степени сжатия происходит за счет перемещения контрпоршня.
Контрпоршень - позволяет изменять степень сжатия в компрессионных двигателях. Это плотно подогнанный к гильзе цилиндра поршень, изготовленный обычно из чугуна. Для удобства сборки внутри контрпоршня нарезается резьба. При перемещении контрпоршня вниз используется винт, называемый винтом контрпоршня. Для предотвращения самоотвинчивания во время работы двигателя винт контрпоршня часто контрится гайкой.
В таблице 3 подробно рассматриваются - двигатели серийные, массовые и специальные советского и зарубежного производства. В следующем параграфе подробно рассматриваются наиболее распространенные из них спортивные двигатели.
Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 266 | Нарушение авторских прав