Авиамодельные двигатели внутреннего сгорания (ДВС)
презентация к уроку (6 класс)

Слайд 1

ТО «АВИАМОДЕЛИРОВАНИЕ» Педагог: Поздов . С.А Авиамодельные двигатели внутреннего сгорания(ДВС)

Слайд 2

Содержание 1. Краткая история развития авиамодельных двигателей 2. Классификация авиамодельных двигателей 3. Эксплуатация авиамодельных двигателей 4. Общие советы 5. Первая проба двигателя 6. Неполадки при запуске компрессионных двигателей и их устранение 7. Запуск двигателей с калильным зажиганием 8. Обкатка 9. Ресурс двигателя 10. Стартовое оборудование для запуска калильных двигателей 11. Стартеры 12. Крепление двигателя 13. Выбор топливных смесей 14. Составление топливных смесей 15. Заправка топливной смесью 16. Хранение топливных смесей и горючих смазочных материалов

Слайд 3

Краткая история развития авиамодельных двигателей Первые попытки использовать двигатель внутреннего сгорания на летающих моделях относятся к 1905—1910 гг. В 1926—1902 гг. уже имелись некоторые успехи, и модели летали. Так, в 1932 г. был зафиксирован полет продолжительностью 71 сек. С этого периода полетные показатели моделей, снабженных двигателями внутреннего сгорания, непрерывно росли, и к настоящему времени моделями с механическими двигателями достигнуты следующие результаты: дальность — 378,7 км; скорость по прямой — 129 км/час; скорость на корде — 281,1 км/час с реактивным двигателем, 255 км/час с поршневым двигателем 10 см 3 ; продолжительность — 6 час. 1 мин.; высота — 5113 м.

Слайд 4

КЛАССИФИКАЦИЯ АВИАМОДЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Авиамоделизм прочно завоевал свое место как один из видов авиационного спорта. Через Центральный аэроклуб имени В. П. Чкалова он входит в Международную авиационную федерацию (ФАИ), которая устанавливает определенные правила проведения соревнований, собранные в авиамодельном разделе кодекса ФАИ. Этими правилами обусловливается разделение всех поршневых авиамодельных двигателей по их суммарному рабочему объему цилиндров на три категории: I — с рабочим объемом до 2,5 см3; II — с рабочим объемом до 5 см3; III — с рабочим объемом до 10 см3.

Слайд 5

Двигатели внутреннего сгорания, предназначенные для установки на модели самолета, разделяются на поршневые и реактивные. Поршневые двигатели

Слайд 6

Турбо-реактивный двигатель

Слайд 7

В тех случаях, когда двигатель многацилиндровый , его рабочий объем определяется как сумма рабочих объемов всех цилиндров. Разделение двигателей по признаку рабочего объема цилиндра позволяет точнее сравнивать летные качества различных моделей и создает единообразные условия соревнований. Вследствие этого полетные данные моделей с двигателями одной категории определяются уже не литражом двигателя, а его техническим совершенством . Учитывая это разделение, конструкторы моторов и наша промышленность создают двигатели с рабочим объемом, близким к указанным пределам. Однако многие фирмы не ограничиваются производством указанных выше трех категорий двигателей. Они с успехом выпускают двигатели с рабочим объемом 0,8 см3; 1,5 см3; 1 см3 и др.

Слайд 8

Как известно, все поршневые двигатели внутреннего сгорания разделяются на двухтактные и четырехтактные. В двухтактном двигателе весь рабочий процесс (цикл) происходит за один оборот коленчатого вала, в четырехтактном — за два оборота. В начальной стадии развития авиамодельного моторостроения изготавливали двигатели обеих конструкций. Но так как двухтактные двигатели по сравнению с четырехтактными оказались конструктивно проще, а мощность, получаемая с единицы рабочего объема, значительно больше, то в настоящее время на летающих моделях применяются только двигатели, работающие по двухтактному циклу . Некоторые авиамоделисты и у нас, и за рубежом в настоящее время занимаются созданием опытных образцов авиамодельных многоцилиндровых двигателей, но все образцы с рабочим объемом менее 10 см 3 оказываются пока менее совершенны, чем одноцилиндровые.

Слайд 9

По способу зажигания рабочей смеси современные авиамодельные двигатели делятся на три вида: 1. Бензиновые с высоковольтным искровым зажиганием; 2. Калильные с зажиганием от калильной свечи; 3. Компрессионные с самовоспламенением топливной смеси от сжатия. RCG 15cc бензиновый двигатель с электронным зажиганием Микродвигатель ЦСТКАМ 2.5к авиамодельный калильный

Слайд 10

Авиамодельный компрессионный мотор МК-17

Слайд 11

Эксплуатация авиамодельных двигателей Под термином «эксплуатация» понимают все многообразные формы использования двигателя в действии, а также уход за ним и хранение. Надо сказать, что большая часть неполадок, происходящих при эксплуатации авиамодельных двигателей, может быть отнесена за счет неумелого с ними обращения. Прежде чем что-либо делать с приобретенным двигателем, надо прочитать инструкцию обращения с ним и постараться ее выполнять . Иногда двигатели подвергают консервации, т. е. такой смазке, при которой они могут длительное время храниться без вреда даже в сырых помещениях. Обычно для этого применяется густая (типа вазелина) жирная смазка. Перед пуском такой двигатель необходимо расконсервировать, т. е. тщательно удалить смазку с поверхности и из полости цилиндра. Последнее особенно важно, так как смазка в цилиндре собирается при повороте вала в камере сгорания и, если приложить излишнее усилие, шатун или вал могут быть сломаны .

Слайд 12

Рас консервацию проще всего можно сделать, опустив двигатель на несколько минут в кипяток (если бачок из оргстекла, то его надо снять). Смазка расплавится и поднимется на поверхность воды. Осторожно поворачивая вал, дать смазке стечь из цилиндра и картера, обтереть двигатель, смазать моторным маслом и провернуть вал несколько раз. Если он ходит нормально, можно приступить к запуску двигателя. Большинство авиамодельных двигателей, выпускаемых серийно, достаточно хорошо опробованы, и их запуск не представляет особых сложностей. Однако, как всякий двигатель внутреннего сгорания, они требуют квалифицированного обращения и внимательного наполнения инструкции завода-изготовителя или фирмы . Даже отлично запускающийся двигатель требует для заводки некоторого терпения, времени и навыка. Часто случается, что нарекания на работу двигателя не обоснованы и являются следствием нарушения элементарных правил обращения с ним.

Слайд 13

Общие советы 1. Не разбирайте двигатель без особой на то надобности. Разобрать и прочистить его следует, если он уткнулся в песок, мягкий грунт и т. п. 2 . Избегайте заводить двигатель в пыльных местах. 3 . Не используйте топливо с форсирующими присадками до окончания обкатки двигателя. 4 . Фильтруйте горючее перед заправкой в бачок. Устанавливайте фильтры между баком и жиклером . 5 . Прежде чем ставить двигатель па модель, испытайте его на стенде. 6 . Не зажимайте двигатель в тисках или струбцинах непосредственно за картер . 7. Крепите двигатель только в местах, предусмотренных на картере двигателя (ушки, лапки, фланцы). 8 . Имейте в виду, что наибольшую мощность двигатель будет развивать после обкатки в течение 1/4—1/5 его ресурса.

Слайд 14

9. Не забывайте, что долговечность работы двигателя зависит от того, как произведете его обкатку. 10 . Не применяйте насилия при повороте винта, так как всякое затруднение в нормальном ходе двигателя имеет механическую причину: слишком завернут контрпоршень , двигатель залит. Поворачивание вала с применением чрезмерных усилий может привести к порче жизненно важных деталей механизма двигателя .

Слайд 15

Первая проба двигателя Первые запуски двигателя рекомендуется производить не на мотели, а на стенде. Под стендом понимают балансирный станок или крепкую доску, привернутую к столу или зажатую в тисках. Двигатель следует прикреплять только к местам, специально для этой цели предназначенным. Ни в коем случае нельзя зажимать двигатель в тиски, струбцины и т. д. так как это вызывает поломки и деформации двигателя. Полезно иметь для этой цели универсальные зажимы (рис. 182). Хорошо закрепленный двигатель легко опробовать и можно точнее судить о его работе. После того как двигатель опробирован и в случае необходимости устранены неполадки, можно приступить к установке его на модель.

Слайд 16

Запуск компрессионных двигателей 1. Отверните на два оборота винт контрпоршня . 2 . Указательным пальцем левой руки прикройте всасывающий патрубок. 3 . Правой рукой сделайте три-четыре оборота винта, этим осуществляется подача горючего в картер . 4. При затруднении запуска на холоде или при запуске изношенного двигателя полезно залить через выхлопное окно в цилиндр несколько капель горючей смеси или масла. Во время испытания на стенде иглу карбюратора и винт контрпоршня регулируйте левой рукой. 5. Указательным пальцем правой руки рывком вращайте винт (располагайте пальцы ближе ко втулке. 6. Если модель держит помощник, то для запуска двигателя применяются те же приемы, что и при запуске на стенде.

Слайд 17

7. Если заводите модель один, держите ее в левой руке, винт вращайте правой. Регулируйте иглу и регулировочный винт контрпоршня правой рукой . 8. В случае обратных вспышек регулировочный винт открутите на один-два оборота. Когда двигатель заработает, закручивайте регулировочный винт до получения ровного тона звука работы двигателя. Если при дальнейшем завертывании двигатель сбавляет обороты, отверните винт обратно, так как иначе части кривошипно-шатунного механизма могут быть разрушены . 9. Подрегулируйте работу двигателя иглой, добейтесь ровного тона звука его работы. 10 . Для того чтобы запустить двигатель стартером, надо установить ту регулировку иглы жиклера и контрпоршня , при которой двигатель нормально работал. Затем отверните на два оборота . регулировочный винт контрпоршня , закройте пальцем всасывающий патрубок и проверните четыре-пять раз пропеллер, а потом вращайте стартером вал двигателя.

Слайд 19

Неполадки при запуске компрессионных двигателей и их устранение Неполадки Причины Устранение 1. Двигатель заводится, идет медленно и останавливается Богатая смесь Велика компресси Заверните на полоборота иглу жиклера Отверните на полоборота винт контрпоршня 2. Двигатель запускается, идет на больших оборотах и вдруг останавливается Бедная смесь Отверните на полоборота иглу жиклера, проверьте топливную трубку, отверстие жиклера, диффузор, всасывающий патрубок, промойте топливопровод и запустите двигатель снова 3. Двигатель не дает вспышек Двигатель залит топливом Заверните иглу и вращайте пропеллер до тех пор, пока топливо из картера не будет выброшено или двигатель заведется и выработает топливо. Отверните иглу жиклера и повторите запуск

Слайд 20

Запуск двигателей с калильным зажиганием 1. Отверните иглу жиклера на указанное в инструкции число оборотов или на один оборот больше тех, на которых двигатель успешно работал в предыдущем запуске. 2 . Зажмите пальцем всасывающий патрубок и проверните три-четыре раза пропеллер; этим осуществляется подсос горючего в картер. 3 . При затрудненном запуске на холоде или при запуске изношенного двигателя полезно залить в цилиндр через выхлопное окно несколько капель горючей смеси или масла. 4 . Подсоедините к свече проводник от батареи и рывкам указательного пальца правой руки вращайте пропеллер. 5 . После того как двигатель даст вспышки и начнет устойчиво работать, отсоедините батареи и, завинчивая иглу, добейтесь желаемого режима работы двигателя. 6 . Общие рекомендации по обращению с калильным двигателем те же, что и для компрессионных .

Слайд 21

Неполадки при запуске калильных двигателей и их устранение Неполадки Причины Устранение 1. Двигатель заводится, идет медленно и останавливается Богатая смесь Заверните на полоборота иглу жиклера 2. Двигатель запускается, идет на больших оборотах и вдруг останавливается Бедная смесь Отверните на полоборога иглу жиклера. Проверьте систему питания (бачок, жиклер) — нет ли засорения 3. Двигатель останавливается после отоединения батареи накала Двигатель не прогрет Дайте дольше поработать с неотсоединенной батареей, заверните на полоборота иглу жиклера 4. Двигатель не запускается Сгорела свеча Проверьте свечу, замените новой 5. Сгорает свеча Велик накал спирали Уменьшите напряжение, подаваемое от батареи (цвет накала должен быть вишневым) Поздно отключена батарея Замените свечу и раньше отключите батарею Бедная смесь Отверните на полоборота иглу жиклера 6. Двигатель работает с подвыванием Обедненная смесь Отверните на полоборота иглу жиклера 7. Двигатель дает перебои Остывает свеча Поставьте свечу с более длинной спиралью

Слайд 22

Обкатка Новый двигатель, только что изготовленный заводом, развивает мощность ниже своих возможностей, так как детали его механизма не приработались. Время в часах, необходимое для прирабатывания деталей, называют обкаткой. Обкатка бывает холодная и горячая. Холодной называется обкатка, при которой двигатель не работает, а вал его вращают принудительно посредством какого-либо привода. При горячей обкатке двигатель работает самостоятельно. Обычно холодная обкатка предшествует горячей. При запуске двигателя стартером нельзя перезаливать топливо и пережимать контрпоршнем , так как это может привести к поломке вала или шатуна. Наполнение камеры сгорания топливом легко происходит при перевернутом и горизонтальном расположении двигателя.

Слайд 23

Заводы-изготовители указывают в инструкции время горячей обкатки, дают общие рекомендации и рецепты топлива без форсирующих присадок с увеличенным содержанием масла. Во время обкатки не следует перегружать двигатель, т. е. давать работать на высоких для данного двигателя числах оборотов. При холодной обкатке конец вала надо обвернуть фольгой или плотной бумагой, зажать в патрон токарного станка или электродрели. Перед пуском станка надо до отказа отвернуть винт регулировки контрпоршня или вынуть сам контрпоршень , так как вследствие заполнения маслом камеры сгорания может произойти поломка подвижных частей двигателя. Затем надо включить станок и дать вращаться валу некоторое время. Двигатель все время должен быть смазан. После того как двигатель будет вращаться без особых усилий рукой, его надо разобрать, промыть в бензине, осмотреть, смазать и собрать вновь. В случае заеданий каких-либо деталей обкатку надо прекратить, места трения зашлифовать мелкой шкуркой (зерно 180—200) или дополнительно притереть, затем продолжить обкатку. В процессе обкатки винты в резьбовые соединения могут под действием вибрации и высокой температуры ослабнуть. Поэтому периодически необходимо проверять затяжку винтов и резьбовых соединений и подтягивать их.

Слайд 24

Ресурс двигателя Время в часах, в течение которого двигатель изнашивается до состояния, при котором перестает надежно работать и заводиться, называется рабочим ресурсом. Чем больше при данном рабочем объеме мощность и число оборотов двигателя, тем меньше его рабочий ресурс. Отсюда важные выводы: не следует «гонять» двигатель без необходимости. Большие обороты следует давать только тогда, когда это надо. Всеми путями надо стараться избегать, чтобы пыльный воздух попадал во всасывающий патрубок во время работы двигателя.

Слайд 25

Стартовое оборудование для запуска калильных двигателей Стартовое оборудование состоит из источника электроэнергии, (аккумулятора или батареи), проводников, оборудованных наконечниками для подсоединения контрольного прибора, и иногда стартера. Источником энергии при запуске без стартера может служить небольшой аккумулятор, дающий напряжение 2—3 в или два сухих элемента типа 1,5 ТМЦ-29,5 с начальным напряжением 1,5 в. При запуске со стартером необходим автомобильный или авиационный аккумулятор с напряжением и емкостью, обеспечивающими работу стартера. При этом накал свечи обеспечивается от одной или двух банок аккумулятора ( рис. 184)

Слайд 27

Проводники должны быть мягкими и прочными, в эластичной, желательно резиновой, изоляции, предохраняющей от влаги, влияния горючих смесей и механических повреждений, возможных при работе со стартером. Концы должны быть оборудованы зажимами, обеспечивающими надежное и простое подсоединение. К свече должны идти два проводника, оканчивающиеся специальным штекером (рис. 185), который соединяется с сердечником и корпусом свечи . Свечи различных конструкций требуют разной силы тока для их накала. Аккумуляторы и батареи также различны, с течением времени их напряжение падает, поэтому возникает необходимость в регулировании напряжения, что делается реостатом. Для этой цели можно использовать реостаты от радиоаппаратуры. В случае отсутствия реостата его можно заменить дополнительным сопротивлением из проволоки от спирали электроплитки. Длину проволоки надо подобрать практически.

Слайд 28

Для контроля степени накала свечи необходимо иметь приборы: вольтметр до 5 в и амперметр до 10 а. Рабочее напряжение свечей, которое сейчас применяется, колеблется от 1,5 до 3 в, а сила тока достигает 6 а, сопротивление свечи колеблется от 0,5 до 2 ом. Приборы контроля и реостат удобно иметь в одном блоке, на нем же располагаются гнезда для подсоединения проводников (рис. 186). Применение такого блока создает удобство и обеспечивает надежность запуска двигателя на старте .

Слайд 29

Стартеры

Слайд 30

Крепление двигателя

Слайд 31

Выбор топливных смесей Выбирать рецепт топливной смеси следует, исходя из наличия составных частей по рецепту, цели запуска и степени изношенности двигателя. Для того чтобы сохранить ресурс двигателя, рекомендуется все пробные запуски и испытания системы питания проводить на рекомендованных фирмой топливных смесях. Для последних тренировок перед ответственными соревнованиями следует пользоваться только тем горючим, которое будет применяться на соревнованиях. Не следует применять в зачетных полетах на соревнованиях горючее, ранее не опробированное на данном двигателе. Для облегчения запуска при неответственных полетах в жаркую погоду, когда температура воздуха превышает 25°С, следует увеличивать содержание масла в смеси из расчета 0,5% масла на один градус. При температуре воздуха ниже 0° и до —15°С содержание масла следует уменьшать из расчета 0,5% на один градус понижения температуры. Для получения лучших результатов на соревнованиях следует подбирать смесь для конкретного двигателя и условий, т. е. иметь подобранные две-три смеси для температур с разрывом в 10°, например для плюс 20, 30, 40° — три смеси. Тогда переход на другой состав топливной смеси, наиболее отвечающей данным условиям в процессе соревнований, может улучшить результат.

Слайд 32

Составление топливных смесей Для составления топливной смеси надо иметь чистую посуду — мензурку или посуду с делениями объема (рис. 193), воронку с мелкой сеткой и гигроскопическую вату или фильтровальную бумагу.

Слайд 33

Первым следует влить в мензурку горючее, затем масло, тщательно перемешивать их, отстоять, профильтровать и тогда добавить присадки. Затем опять перемешивать и вновь профильтровать через воронку с сеткой, бумагу или вату. Помутнение составов свидетельствует о том, что в топливе содержится вода. Чаще всего это бывает в спиртах. Тогда спирт надо обезводить или взять из другой партии. Касторово-спиртовые смеси дают отстой в виде белых хлопьев и их можно отделить фильтрованием . Топливные смеси для гоночных и рекордных полетов требуют особенного внимания и чистоты при составлении. Рекомендуется смесь подогреть в закрытой высокой посуде (колбе или бутылке) до 30—40°С, остудить, взболтать и дать отстояться в посуде, налитой доверху, в течение двух-трех дней, затем осторожно, не толкая посуду, отмученную смесь слить сифоном (трубкой) сверху на две трети содержимого посуды. Остальная треть у дна может быть профильтрована и использована для тренировочных полетов. Амилнитрит расфасовывается н продается в ампулах. При обламывании кончика ампулы летучие вещества мгновенно уходят из ампулы в виде паров. Для того чтобы избежать потери этого наиболее ценного продукта, надо поступать так: топливную смесь налить в открытую банку, ампулы с амил -нитритом опустить на дно посуды и там их раздавить деревянным стержнем. Остатки ампулы и мелкие стекла останутся на дне.

Слайд 34

когда амилнитрит растворится в топливной смеси, ее надо профильтровать. Для обезвоживания спирта следует в колбу со спиртом всыпать одну треть по объему селикагеля и дать постоять 4—5 часов, после, чего спирт слить и профильтровать, а селикагель выбросить. Несмотря на большую разницу в удельных весах масла и воды, в нижних слоях масла всегда имеется вода в виде мельчайших капелек. Это обстоятельство необходимо учитывать. Пусковые качества топлива в основном зависят от его способности быстро испаряться. Спирты испаряются при более высоких температурах, чем бензин. Поэтому в спиртовые топлива добавляют в небольшом количестве (до 10%) легко испаряющийся бензин А-70 или «Калоша». Спирт плохо смешивается с бензином, а при наличии в спирте даже самых ничтожных примесей воды мутнеет. Чтобы сделать смесь однородной, применяют «стабилизаторы». Легко испаряющиеся жидкости облегчают запуск двигателя в холодную поводу и при слабой компрессии.

Слайд 35

Заправка топливной смесью Лучше всего употреблять посуду с резиновыми пробками или металлическими — на резьбе, с фибровой или резиновой прокладкой (рис. 194). Не кладите на землю воронки, шланги, пробки, трубки. Для заливки топлива в бак модели удобно пользоваться медицинским шприцем емкостью 20—25 см 2 , а для стартовых смесей — резиновой грушей.

Слайд 36

Хранение топливных смесей и горючих смазочных материалов Всякое топливо в той или иной мере огнеопасно, а при повышенных температурах более 25—30°С воздуха и взрывоопасно. Поэтому его надо хранить в соответствующих местах и в чистой стеклянной или металлической герметически закрываемой посуде. Все виды топлива от действия солнечного света разлагаются, из них испаряются наиболее легкие частицы и происходит осмоление, вследствие чего они теряют свои качества, а поэтому хранить их надо в темных местах и в темной посуде при температурах не выше 15—20°С. На солнце и в теплых местах нельзя хранить горючее даже в закрытой посуде. Надо пользоваться посудой, специально предназначенной для этих целей.