Двигу́н вну́трішнього згоря́ння для моделей — силова установка, яка приводить в рух моделі літаків, вертольотів, автомобілів та ін.
Двигуни внутрішнього згоряння в моделізмі, до останнього часу, були найбільше розповсюдженими. Протягом еволюції авіамоделізму для літаків (та інших моделей) застосовували мікролітражні карбюраторні бензинові двигуни з іскровим запаленням, компресійні та мотори із запаленням свічкою розжарювання, робочий об'єм яких, в основному, сягав 0,8—15 см³. Серед них відрізнять двигуни, що працюють у двотактному та чотиритактному циклі.
Бензинові двигуни з іскровим запаленням
Перші двигуни для моделей, що вироблялись серійно, з'явились в 1930-х роках в США, Англії, Німеччині. Це були двотактні мотори, які мали іскрову систему запалення і працювали на суміші бензину та машинної оливи. До системи запалення входили контактний переривач, індукційна котушка, конденсатор, батарея та іскрова запальна свічка. Такі двигуни мали робочий об'єм 5—10 см³. Вони були основним видом двигунів в моделізмі до кінця 1940-х років.
Істотним недоліком таких двигунів була громіздка та досить важка система запалення, що було особливо проблематично при застосуванні на авіамоделях. Пізніше бензинові двигуни були витіснені метанольними моторами із запаленням спіраллю розжарювання.
Вдруге бензинові двигуни набули певної популярності в середині 2000-х років. Щоправда, це вже є мотори значно більшої кубатури (20—150 см³), які встановлюють на великі моделі літаків, автомобілів, гоночних катерів. Сучасні бензинові двигуни сконструйовані з врахуванням сучасних технологій та оснащені відносно легкою, надійною іскровою електронною системою запалення.
Двигуни з запаленням свічкою розжарювання (метанольні)
Американський аматор, конструктор модельних двигунів Рей Арден (Ray Arden), в 1947 році винайшов компактну запальну свічку із спіраллю розжарювання. Експериментуючи з пальним та елементами запалення робочої суміші, він добився стабільної роботи двигуна на метанолі (метиловому спирті), який запалювався свічкою розжарювання. Такі двигуни стали дуже популярними, вони не потребують системи запалення на борту моделі, а лише невеличку свічку розжарювання.
Двигуни з запаленням свічкою розжарювання працюють на паливі, що складається з суміші метанолу та рицинової або синтетичної оливи. Як присадку, що підвищує потужність двигуна, застосовують нітрометан. В середині каталітичної свічки розжарювання знаходиться спіраль з платино-іридієвого сплаву, яка при нагріві каталітично підпалює горючу суміш. Існують також звичайні свічки розжарювання, в яких каталіз не використовується.
Під час запуску двигуна до свічки підключають електричну батарею (напруга 1,2 В), від якої спіраль розжарюється й запалює горючу суміш. Коли двигун запустився, напругу відключають, а далі робоча температура спіралі підтримується високою температурою продуктів згоряння.
Паливно-повітряна суміш готується в карбюраторі простої конструкції. Для радіокерованих моделей двигуни оснащують більш складним карбюратором, що забезпечує регулювання обертів валу.
В моделізмі застосовуються двотактні та чотиритактні двигуни. Чотиритактні двигуни, забезпечують більшу ефективність використання палива (вихідну потужність відносно споживання палива), але виробляють менше енергії, ніж двотактові двигуни того самого робочого об'єму, та мають складнішу конструкцію. Найбільше поширення мають одноциліндрові двотактні двигуни. Існують також опозітні двоциліндрові, зіркоподібні а також специфічні роторні мотори Ванкеля. Всі сучасні двигуни оснащують глушниками.
Поширена класифікація метанольних двигунів виражена в сотих частках кубічного дюйма та кубічних сантиметрах:
- 15 клас (2,5 см³)
- 21 клас (3,5 см³)
- 25 клас (4 см³)
- 30 клас (4,9 см³)
- 35 клас (5,8 см³)
- 40 клас (6,5 см³)
- 46 клас (7,5 см³)
- 50 клас (8,5 см³)
- 61 клас (10 см³)
- 90 — 91 клас (≈15 см³)
- 108 клас (≈18 см³)
- 120 клас (≈20 см³)
- 140 клас (≈23 см³)
- 160 клас (≈26 см³)
- 180 клас (≈30 см³)
Компресійні двигуни
Компресі́йний двигу́н — тип поршневого двотактового двигуна внутрішнього згоряння, в якому запалювання паливо-повітряної суміші спричиняється великою температурою від її стиснення (компресії). В багатьох країнах такі двигуни ще називають дизельними, хоча це є не зовсім вірно.
Пальним для компресійних двигунів є суміш діетилового (медичного) етеру, гасу (освітлювальний гас), рицинової (касторової) олії та мінеральної машинної оливи. Саме ефір є основним запалювальним компонентом палива. Ступінь стиснення регулюється контрпоршнем — рухомим поршнем, розташованим в головці циліндра, який змінює об'єм камери згоряння. Контрпоршень переміщається гвинтом, розташованим в верхній частині радіатора охолодження циліндра. Велика ступінь стиснення досягається високою точністю виготовлення взаємно притертих гільзи циліндра (загартована сталь) та чавунного поршня.
Максимальні оберти двигуна регулюють підбором ступеня стиснення та подачею пального (голкою карбюратора). У компресійних модельних двигунах карбюратор має просту конструкцію, складається із дифузора та жиклера з різьбовою голкою для регулювання подачі палива. Зміна обертів керованим карбюратором (з повітряною заслонкою) малоефективна. Майже всі двигуни глушниками не оснащувались.
У масовому виробництві компресійні двигуни з'явились в 1950-х роках у Німеччині, США, Англії. Вони мали невеликий робочий об'єм, в межах 1,5—4 см³. Найбільш розповсюдженими стали класи 1,5 та 2,5 см³. Сьогодні компресійні двигуни втратили свою актуальність, і використовуються лише в деяких класах моделей та окремими аматорами. В СРСР такі двигуни були дуже розповсюджені в технічних гуртках, в основному по причині того, що підліткам заборонялось користуватись метанольним паливом через його отруйні властивості.
З 1962 року до 1980-х років, на київському заводі ДОСААФ, виробляли популярний двигун «Ритм» об'ємом 2,5 см³, «Вєтєрок» об'ємом 1,5 см³; на інших підприємствах УРСР двигуни «Харьков—2,5», «Сокол—2,5», «ЕВРІКА» та цілу низку метанольних моторів. Сьогодні в Харкові є невеликі фірми, що серійно виготовляють висококласні компресійні двигуни для спортивного моделізму.
Система змащення модельних двигунів
Спеціальної системи змащення двигуни для моделей не мають. Змащення рухомих деталей виконується оливою, розчиненою у пальному. Паливна суміш, що проходить в картері, частково розшаровується, і олива у вигляді крапель осідає на деталях двигуна.
В бензинове пальне (бензин А-95) додають близько 3—10 % мінеральної або синтетичної оливи; в метанольне близько 15—20 % рицинової або синтетичної оливи; в дизельне 25—33 % суміші рицинової та мінеральної оливи.
Застосування
Окрім звичайних двигунів для моделей літаків, існують їх модифікації або спеціальні розробки для установки на інші моделі. Загалом вони мають схожу конструкцію, але відрізняються потужністю, конструкцією карбюратора, типом глушника, методом охолодження. Серед них існують двигуни зі стандартними технічними параметрами, призначені для аматорів, та спеціальні потужні, значно дорожчі мотори для спортивних змагань. Авіамодельні двигуни для моделей вертольотів, які працюють з примусовим охолодженням від вентилятора, оснащують головкою циліндра із більшою площею ребер охолодження. В двигунах для судномоделей, головка циліндра має особливу конструкцію, через яку проходить вода (із за борту моделі), що охолоджує двигун. Для забезпечення стабільності його роботи, на вихідному валу встановлюють маховик.
Двигуни для автомоделей працюють в умовах значних навантажень, вони більш масивні, оснащені спеціальним карбюратором та головкою циліндра із великою площею ребер охолодження.
- Чотиритактний авіамодельний двигун 120-класу (20 см³)
- Метанольний двигун для автомоделі оснащений стартером ручного запуску
- Авіамодельний двигун Ванкеля із запаленням свічкою розжарювання
- Авіамодельні двигуни різних років виробництва та типів. На верхній полиці розміщені бензинові двигуні, на середній метанольні, внизу компресійні мотори
- Складові частини компресійного двигуна «Ритм» об'ємом 2,5 см³
- Складові частини метанольного двигуна об'ємом 6,5 см³ з керованим карбюратором
- Запуск двигуна авіамоделі ручним електростартером
- Чотиритактний двигун на моделі літака
Див. також
Посилання
- Журнал «МОДЕЛІСТ» ISSN 1815-8161, статті
- Model Engineering and Model IC Engine Projects [ 20 березня 2022 у Wayback Machine.]
- «Biography of RAY ARDEN» [ 8 січня 2014 у Wayback Machine.] (PDF). American Academy of Model Aeronautics. Retrieved 2004-02-24.
- Професійне обговорення теми двигунів авіамоделей [ 22 лютого 2016 у Wayback Machine.]
- Виктор Ходеев: Авиамодельный мотор МК-12В с немецкими корнями [ 23 січня 2017 у Wayback Machine.]
- Model engine history [ 29 січня 2016 у Wayback Machine.]
- J.M.Rojo Model Engines Collection [ 22 березня 2021 у Wayback Machine.]
Література
- Модельные двигатели. Пособие для руководителей техн. кружков. — М. : «Просвещение», 1973.
- И. Калина. Двигатели для спортивного моделизма — Ч. 2. Пер. с чешск. — М. : ДОСААФ, 1998.
- Khodyeyev V. Modellmotoren "Made in USSR". — Ilion, 2014. — .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Dvigu n vnu trishnogo zgorya nnya dlya modelej silova ustanovka yaka privodit v ruh modeli litakiv vertolotiv avtomobiliv ta in Konstrukciya metanolnogo dviguna 1 valnicya kochennya 2 karter korpus dviguna 3 shatun 4 vipuskne vikno 5 rebra oholodzhennya 6 svichka rozzharyuvannya 7 golovka cilindra 8 kompresijni kilcya zastosovuyut ne na vsih dvigunah 9 porshen 10 gilza cilindra 11 karbyurator postijnih obertiv ne kerovanij 12 kolinchastij val z otvorom rozpodilennya robochoyi sumishi 13 propeler Dviguni vnutrishnogo zgoryannya v modelizmi do ostannogo chasu buli najbilshe rozpovsyudzhenimi Protyagom evolyuciyi aviamodelizmu dlya litakiv ta inshih modelej zastosovuvali mikrolitrazhni karbyuratorni benzinovi dviguni z iskrovim zapalennyam kompresijni ta motori iz zapalennyam svichkoyu rozzharyuvannya robochij ob yem yakih v osnovnomu syagav 0 8 15 sm Sered nih vidriznyat dviguni sho pracyuyut u dvotaktnomu ta chotiritaktnomu cikli Benzinovi dviguni z iskrovim zapalennyamAviamodelnij benzinovij dvigun 1930 h rokiv Pershi dviguni dlya modelej sho viroblyalis serijno z yavilis v 1930 h rokah v SShA Angliyi Nimechchini Ce buli dvotaktni motori yaki mali iskrovu sistemu zapalennya i pracyuvali na sumishi benzinu ta mashinnoyi olivi Do sistemi zapalennya vhodili kontaktnij pererivach indukcijna kotushka kondensator batareya ta iskrova zapalna svichka Taki dviguni mali robochij ob yem 5 10 sm Voni buli osnovnim vidom dviguniv v modelizmi do kincya 1940 h rokiv Istotnim nedolikom takih dviguniv bula gromizdka ta dosit vazhka sistema zapalennya sho bulo osoblivo problematichno pri zastosuvanni na aviamodelyah Piznishe benzinovi dviguni buli vitisneni metanolnimi motorami iz zapalennyam spirallyu rozzharyuvannya Vdruge benzinovi dviguni nabuli pevnoyi populyarnosti v seredini 2000 h rokiv Shopravda ce vzhe ye motori znachno bilshoyi kubaturi 20 150 sm yaki vstanovlyuyut na veliki modeli litakiv avtomobiliv gonochnih kateriv Suchasni benzinovi dviguni skonstrujovani z vrahuvannyam suchasnih tehnologij ta osnasheni vidnosno legkoyu nadijnoyu iskrovoyu elektronnoyu sistemoyu zapalennya Dviguni z zapalennyam svichkoyu rozzharyuvannya metanolni Dvotaktnij aviamodelnij dvigun iz zapalennyam svichkoyu rozzharyuvannya ob yemom 7 5 sm Amerikanskij amator konstruktor modelnih dviguniv Rej Arden Ray Arden v 1947 roci vinajshov kompaktnu zapalnu svichku iz spirallyu rozzharyuvannya Eksperimentuyuchi z palnim ta elementami zapalennya robochoyi sumishi vin dobivsya stabilnoyi roboti dviguna na metanoli metilovomu spirti yakij zapalyuvavsya svichkoyu rozzharyuvannya Taki dviguni stali duzhe populyarnimi voni ne potrebuyut sistemi zapalennya na bortu modeli a lishe nevelichku svichku rozzharyuvannya Dviguni z zapalennyam svichkoyu rozzharyuvannya pracyuyut na palivi sho skladayetsya z sumishi metanolu ta ricinovoyi abo sintetichnoyi olivi Yak prisadku sho pidvishuye potuzhnist dviguna zastosovuyut nitrometan V seredini katalitichnoyi svichki rozzharyuvannya znahoditsya spiral z platino iridiyevogo splavu yaka pri nagrivi katalitichno pidpalyuye goryuchu sumish Isnuyut takozh zvichajni svichki rozzharyuvannya v yakih kataliz ne vikoristovuyetsya Pid chas zapusku dviguna do svichki pidklyuchayut elektrichnu batareyu napruga 1 2 V vid yakoyi spiral rozzharyuyetsya j zapalyuye goryuchu sumish Koli dvigun zapustivsya naprugu vidklyuchayut a dali robocha temperatura spirali pidtrimuyetsya visokoyu temperaturoyu produktiv zgoryannya Palivno povitryana sumish gotuyetsya v karbyuratori prostoyi konstrukciyi Dlya radiokerovanih modelej dviguni osnashuyut bilsh skladnim karbyuratorom sho zabezpechuye regulyuvannya obertiv valu V modelizmi zastosovuyutsya dvotaktni ta chotiritaktni dviguni Chotiritaktni dviguni zabezpechuyut bilshu efektivnist vikoristannya paliva vihidnu potuzhnist vidnosno spozhivannya paliva ale viroblyayut menshe energiyi nizh dvotaktovi dviguni togo samogo robochogo ob yemu ta mayut skladnishu konstrukciyu Najbilshe poshirennya mayut odnocilindrovi dvotaktni dviguni Isnuyut takozh opozitni dvocilindrovi zirkopodibni a takozh specifichni rotorni motori Vankelya Vsi suchasni dviguni osnashuyut glushnikami Svichka rozzharyuvannya dlya modelnogo dviguna Svichki riznih tipiv mayut odnakovu rizbu 1 4 32 UNEF Poshirena klasifikaciya metanolnih dviguniv virazhena v sotih chastkah kubichnogo dyujma ta kubichnih santimetrah 15 klas 2 5 sm 21 klas 3 5 sm 25 klas 4 sm 30 klas 4 9 sm 35 klas 5 8 sm 40 klas 6 5 sm 46 klas 7 5 sm 50 klas 8 5 sm 61 klas 10 sm 90 91 klas 15 sm 108 klas 18 sm 120 klas 20 sm 140 klas 23 sm 160 klas 26 sm 180 klas 30 sm Kompresijni dviguniKompresi jnij dvigu n tip porshnevogo dvotaktovogo dviguna vnutrishnogo zgoryannya v yakomu zapalyuvannya palivo povitryanoyi sumishi sprichinyayetsya velikoyu temperaturoyu vid yiyi stisnennya kompresiyi V bagatoh krayinah taki dviguni she nazivayut dizelnimi hocha ce ye ne zovsim virno Kompresijnij dvigun ob yemom 1 5 sm Palnim dlya kompresijnih dviguniv ye sumish dietilovogo medichnogo eteru gasu osvitlyuvalnij gas ricinovoyi kastorovoyi oliyi ta mineralnoyi mashinnoyi olivi Same efir ye osnovnim zapalyuvalnim komponentom paliva Stupin stisnennya regulyuyetsya kontrporshnem ruhomim porshnem roztashovanim v golovci cilindra yakij zminyuye ob yem kameri zgoryannya Kontrporshen peremishayetsya gvintom roztashovanim v verhnij chastini radiatora oholodzhennya cilindra Velika stupin stisnennya dosyagayetsya visokoyu tochnistyu vigotovlennya vzayemno pritertih gilzi cilindra zagartovana stal ta chavunnogo porshnya Maksimalni oberti dviguna regulyuyut pidborom stupenya stisnennya ta podacheyu palnogo golkoyu karbyuratora U kompresijnih modelnih dvigunah karbyurator maye prostu konstrukciyu skladayetsya iz difuzora ta zhiklera z rizbovoyu golkoyu dlya regulyuvannya podachi paliva Zmina obertiv kerovanim karbyuratorom z povitryanoyu zaslonkoyu maloefektivna Majzhe vsi dviguni glushnikami ne osnashuvalis Konstrukciya kompresijnogo dviguna Ritm 1 valnicya kochennya 2 oporna shajba propelera 3 kolinchastij val 4 karter korpus dviguna 5 perepusknij kanal 6 gilza cilindra 7 radiator cilindra 8 gvint kontrporshnya 9 kontrporshen 10 porshen 11 vipuskne vikno 12 shatun 13 karbyurator postijnih obertiv ne kerovanij 14 rozpodilchij val U masovomu virobnictvi kompresijni dviguni z yavilis v 1950 h rokah u Nimechchini SShA Angliyi Voni mali nevelikij robochij ob yem v mezhah 1 5 4 sm Najbilsh rozpovsyudzhenimi stali klasi 1 5 ta 2 5 sm Sogodni kompresijni dviguni vtratili svoyu aktualnist i vikoristovuyutsya lishe v deyakih klasah modelej ta okremimi amatorami V SRSR taki dviguni buli duzhe rozpovsyudzheni v tehnichnih gurtkah v osnovnomu po prichini togo sho pidlitkam zaboronyalos koristuvatis metanolnim palivom cherez jogo otrujni vlastivosti Z 1962 roku do 1980 h rokiv na kiyivskomu zavodi DOSAAF viroblyali populyarnij dvigun Ritm ob yemom 2 5 sm Vyetyerok ob yemom 1 5 sm na inshih pidpriyemstvah URSR dviguni Harkov 2 5 Sokol 2 5 EVRIKA ta cilu nizku metanolnih motoriv Sogodni v Harkovi ye neveliki firmi sho serijno vigotovlyayut visokoklasni kompresijni dviguni dlya sportivnogo modelizmu Sistema zmashennya modelnih dvigunivSpecialnoyi sistemi zmashennya dviguni dlya modelej ne mayut Zmashennya ruhomih detalej vikonuyetsya olivoyu rozchinenoyu u palnomu Palivna sumish sho prohodit v karteri chastkovo rozsharovuyetsya i oliva u viglyadi krapel osidaye na detalyah dviguna V benzinove palne benzin A 95 dodayut blizko 3 10 mineralnoyi abo sintetichnoyi olivi v metanolne blizko 15 20 ricinovoyi abo sintetichnoyi olivi v dizelne 25 33 sumishi ricinovoyi ta mineralnoyi olivi ZastosuvannyaOkrim zvichajnih dviguniv dlya modelej litakiv isnuyut yih modifikaciyi abo specialni rozrobki dlya ustanovki na inshi modeli Zagalom voni mayut shozhu konstrukciyu ale vidriznyayutsya potuzhnistyu konstrukciyeyu karbyuratora tipom glushnika metodom oholodzhennya Sered nih isnuyut dviguni zi standartnimi tehnichnimi parametrami priznacheni dlya amatoriv ta specialni potuzhni znachno dorozhchi motori dlya sportivnih zmagan Aviamodelni dviguni dlya modelej vertolotiv yaki pracyuyut z primusovim oholodzhennyam vid ventilyatora osnashuyut golovkoyu cilindra iz bilshoyu plosheyu reber oholodzhennya V dvigunah dlya sudnomodelej golovka cilindra maye osoblivu konstrukciyu cherez yaku prohodit voda iz za bortu modeli sho oholodzhuye dvigun Dlya zabezpechennya stabilnosti jogo roboti na vihidnomu valu vstanovlyuyut mahovik Dviguni dlya avtomodelej pracyuyut v umovah znachnih navantazhen voni bilsh masivni osnasheni specialnim karbyuratorom ta golovkoyu cilindra iz velikoyu plosheyu reber oholodzhennya Chotiritaktnij aviamodelnij dvigun 120 klasu 20 sm Metanolnij dvigun dlya avtomodeli osnashenij starterom ruchnogo zapusku Aviamodelnij dvigun Vankelya iz zapalennyam svichkoyu rozzharyuvannya Aviamodelni dviguni riznih rokiv virobnictva ta tipiv Na verhnij polici rozmisheni benzinovi dviguni na serednij metanolni vnizu kompresijni motori Skladovi chastini kompresijnogo dviguna Ritm ob yemom 2 5 sm Skladovi chastini metanolnogo dviguna ob yemom 6 5 sm z kerovanim karbyuratorom Zapusk dviguna aviamodeli ruchnim elektrostarterom Chotiritaktnij dvigun na modeli litakaDiv takozhAviamodelizm Radiokerovanij vertolit Kordova aviamodel Kordova avtomodel Kompresijnij dvigun RITM PosilannyaZhurnal MODELIST ISSN 1815 8161 statti Model Engineering and Model IC Engine Projects 20 bereznya 2022 u Wayback Machine Biography of RAY ARDEN 8 sichnya 2014 u Wayback Machine PDF American Academy of Model Aeronautics Retrieved 2004 02 24 Profesijne obgovorennya temi dviguniv aviamodelej 22 lyutogo 2016 u Wayback Machine Viktor Hodeev Aviamodelnyj motor MK 12V s nemeckimi kornyami 23 sichnya 2017 u Wayback Machine Model engine history 29 sichnya 2016 u Wayback Machine J M Rojo Model Engines Collection 22 bereznya 2021 u Wayback Machine LiteraturaModelnye dvigateli Posobie dlya rukovoditelej tehn kruzhkov M Prosveshenie 1973 I Kalina Dvigateli dlya sportivnogo modelizma Ch 2 Per s cheshsk M DOSAAF 1998 Khodyeyev V Modellmotoren Made in USSR Ilion 2014 ISBN 978 617 534 277 0