Типы двигателей для радиоуправляемых моделей
С появлением двигателей и открытием возможности передачи сигналов при помощи радиоволн макеты перестали быть просто статичными объектами. Итак, какие же двигатели используются в современных моделях? Прежде всего их можно разделить на две большие группы. Это электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания.
Двигатели внутреннего сгорания (двс)
Двигатель внутреннего сгорания для моделей по принципу действия не отличается от своего реального прородителя. Он также приводится в действие за счет большого количества выделяемых газов и продуктов горения при сжигании топлива. В качестве топлива для ДВС используют специальные заправочные смеси. Самые распространенные на сегодняшний день-смеси приготовленные на основе бензина и на основе метана с различными присадками.
Поршневые ДВС
Самый простой и распространенный тип ДВС применяемый практически во всех типах радиоуправляемых моделей. Они в свою очередь делятся на бензиновые и калильные. С бензиновыми двигателями все просто. По своей сути и принципу работы это точно такие же двигатели, как те, что применяются в полноценных автомобилях, мотоциклах, бензопилах. Калильные двигатели менее знакомы человеку непосвященному, но тем не менее в сфере радиоуправляемых моделей являются наиболее распространенными. В качестве топлива для таких двигателей применяется смесь на основе метилового спирта.
Бензиновый ДВС
Калильный двс
Главное различие между бензиновым и калильным двигателем состоит в способе воспламенения топливной смеси. В бензиновых двигателях для этого используется стандартная искровая свеча. Ничем не отличающаяся от свеч применяемых в автомобилях и мотоциклах. В калильном же двигателе используется специальная калильная свеча. Такая свеча требует для пуска предварительного разогрева (накаливания) и поддерживает свою температуру в процессе работы двигателя.
Свеча искровая
Свеча калильная
Зачем же было нужно усложнять и изобретать помимо обычных бензиновых двигателей еще и калильные? Все дело в габаритах. Калильные двигатели значительно меньше и могут применяться в самом широком спектре радиоуправляемых моделей. Бензиновые ДВС применяются только в крупных моделях. К примеру, в автомоделях масштаба 1/5. Это двухтактные двигатели объемом до 30 кубических сантиметров и развивающие мощность в 1.5-2 лошадиные силы. Калильные ДВС обычно делают объемом 2-6 сантиметров кубических и мощностью примерно 1 лошадиную силу. При этом характерно, что измерять объем у таких двигателей принято не в кубических сантиметрах а в кубических дюймах. Так ДВС с объемом равным примерно 3 с половиной кубическим сантиметрам будет маркирован как объем 0.21 кубического дюйма и соответственно является двигателем 21 класса. При приобретении вашего ДВС вам необходимо знать нужный вам класс двигателя, так как различные классы имеют свои габариты и свои отверстия под крепления на шасси.
Топливо
Все применяемые в моделях двигатели являются двухтактными. В отличие от четырехтактных они обладают большей мощностью, надежностью, но и большим расходом топлива. В двухтактных двигателях отсутствует своя система смазки, поэтому масло добавляют в само топливо. Для бензиновых двигателей смесь готовится в соотношении 20/1. Двадцать частей бензина на 1 часть масла. Для калильных двигателей – 80 процентов метилового спирта на 20 % масла. При работе с топливом для калильных двигателей нужно помнить – Метан вещество ядовитое, летучее и легко воспламеняемое. Всегда строго соблюдайте технику безопасности. Строго рекомендуем использовать готовые нитрометановые заправочные смеси, а не смешивать топливо самостоятельно. Сейчас выпускается большое количество различных марок топлива для моделей, найти его не должно составить особого труда.
Пример фасовки топлива для калильных ДВС
Устройство модельного калильного ДВС
Не смотря на то что двигатели для моделей устроены достаточно просто, не рекомендуем самостоятельно заниматься разборкой или ремонтом вашего ДВС. Доверьте это профессионалам (К примеру специалисты технической службы « Мира Моделей» всегда готовы помочь вам с ремонтом и обслуживанием вашей модели) Кроме того необходимо помнить, что не смотря на простоту в обслуживании для ДВС критичныпервые запуски — так называемая «обкатка». Ее нужно производить в определенной последовательности и в определенных щадящих режимах. От этого зависит срок жизни вашего двигателя (рекомендуем также обратиться к профессионалам.)
Схема устройства калильного двигателя
Схема работы калильного ДВС
Для того чтоб наш двигатель работал, правильно происходило воспламенение топливной смеси – нужно чтоб наше топливо поступало в камеру сгорания уже смешанное с воздухом. За эту операцию в модели отвечает карбюратор. Настройка карбюратора крайне сложна, но инструкции по данному процессу не сложно найти в сети. Также можете обратиться в нашу техническую службу. Оговоримся, что на готовых RTR(ready to run) комплектах все эти настройки выполнены производителем заранее.
Карбюратор калильного ДВС
На входное отверстие карбюратора устанавливается пропитанный маслом фильтр. Деталь эта крайне важна. Фильтр нужно держать в хорошем состоянии. Мелкие частицы пыли или песка, попавшие в цилиндр скорей всего сильно повредят поршни вашего ДВС.
Впускной (воздушный) фильтр
Масло для пропитки фильтра
Также важнейшей частью калильного ДВС двигателя является система выпуска — резонансная труба. В отличие от глушителя бензинового двигателя основная задача резонансной трубы не столько уменьшение уровня шума двигателя, сколько повышение мощности ДВС. Резонансная труба направляет часть вылетающего из камеры несгоревшего топлива, а также создает давление в топливном баке (Подключается к нему специальной трубочкой)
Резонансная труба калильного ДВС
В заключении отметим, что поршневые двигатели для самолетов ,вертолетов и кораблей идентичны по устройству, но различны по классам , а соответственно различаются по габаритам и отдельным элементам.
Реактивные ДВС
Реактивные двигатели распространены в моделизме гораздо меньше чем поршневые ДВС. Используют их в основном для моделей реактивных самолетов. Такие двигатели очень сложны и дороги в обслуживании и используются только профессиональными моделистами. Воздушно-реактивные двигатели бывают нескольких типов – прямоточные, пульсирующие и турбореактивные. В моделизме применяют в основном пульсирующие и турбореактивные ДВС. Реактивные двигатели устанавливают на крупногабаритные модели из-за собственных размеров и необходимого для управления сложного оборудования.В рамках данной статьи мы не будем подробно останавливаться на этом типе двигателей. Так как такие ДВС очень дороги и не имеют широкого распространения.
Реактивный двигатель для модели
Конец первой части. Во второй части мы рассмотрим электродвигатели.
ДВС для радиоуправляемых моделей — RC Total
На радиоуправляемых моделях применяют два вида двигателей — ДВС и электрические. Темой этой статьи являются двигатели внутреннего сгорания. ДВС, применяемые на радиоуправляемых моделях, делятся на два вида: калильные и бензиновые. С бензиновым двигателем всё понятно — они знакомы каждому, применяются на автомобилях, мотоциклах, бензопилах и т.п. Но на большинстве автомоделей применяются именно калильные двигатели, не знакомые непосвященному человеку. Они работают не на бензине, а на специальном топливе на основе метилового спирта, о котором будет сказано ниже.
Бензиновый двигатель 
Калильный двигательОсобенности эксплуатации
Двигатель внутреннего сгорания — надёжное, но требовательное устройство. Очень важно соблюдать правила его эксплуатации, чтобы избежать ухудшения его характеристик или выхода из строя. Обязательно прочтите инструкцию к модели перед первым запуском двигателя! Любой ДВС перед началом эксплуатации требует обкатки — выработки в специальных щадящих режимах нескольких первых баков топлива. Эти первые минуты работы сильно повлияют на всю дальнейшую жизнь двигателя.
Бензиновый и калильный двигатели
Принципиальное отличие бензинового и калильного двигателей состоит в способе воспламенения топливной смеси. В бензиновом двигателе смесь воспламеняется искровой свечой, как в обычном автомобиле. Для этого на свечу в нужный момент подаётся высокое напряжение, вызывающее искру. В калильном двигателе используется калильная свеча, которая требует разогрева перед пуском двигателя, а при работе поддерживает свою температуру достаточной для воспламенения горючей смеси при контакте с нагретой свечой.
Искровая свеча 
Калильная свечаСвечи (также как и двигатели) на фотографиях показаны в разном масштабе, реальный размер бензиновой исковой свечи порядка 4-5 см, а калильной около 1 см.
Область применения тех или иных двигателей довольно чётко разграничена. Бензиновые двигатели применяют только на больших моделях масштаба 1/5, так как они большие и тяжёлые. Представляете себе двигатель бензопилы? Вот практически такие же стоят и в бензиновых автомоделях, минимальный объем — примерно 20 см3, а обычно 23-30 см3. На всех моделях меньшего масштаба применяются компактные калильные двигатели, их объём обычно составляет 2-6 см3. Теперь вы знаете, что если модель жужжит и дымит, то это совсем необязательно бензиновый двигатель. Калильный ДВС практически ничем не хуже, это тоже самый настоящий двигатель, но называть его «бензиновым» будет только человек не знакомый с автомоделизмом. Объём калильного двигателя часто принято обозначать не в кубических сантиметрах, а в кубических дюймах, вернее даже в их сотых долях. Например, калильный ДВС объемом 0.21 кубического дюйма = 3.44 см
Топливо
Практически все автомодельные двигатели, как калильные, так и бензиновые — двухтактные. По-крайней мере, не известно ни одной серийно выпускаемой модели с 4-тактным двигателем. 2-тактные двигатели дешевле, более просты в устройстве, более мощные при том же объеме, но при этом более шумные и менее экономичные. Понятно, что указанные недостатки не играют пости никакой роли в автомоделизме, в то время как плюсы говорят за применение 2-тактных двигателей. Все 2-тактные двигатели работают на смеси топлива с маслом, так как в них отсутствует отдельная система смазки и они смазываются маслом, входящим в состав топлива. Например, в бак модели с бензиновым двигателем следует заливать смесь бензина с маслом для двухтактных двигателей в пропорции 20:1. Топливо для калильных двигателей включает в себя порядка 20% масла, то есть значительно больше. Основу же топлива для калильных двигателей составляет метанол (метиловый спирт). К сожалению, далеко не все знают о невероятной ядовитости метанола. При обращении с топливом для калильных двигателей нужно соблюдать крайнюю осторожность и ни в коем случае не опускать попадания топлива в глаза и рот. Не хотелось бы пугать, но все, кто использует такие двигатели, должны осознавать потенциальную опасность: попадание внутрь организма 5-10 мл может вызвать слепоту, 30 мл — смертельный исход. Антидот — этанол. Конечно, никто в здравом уме не будет пить модельное топливо, но вдыхание его паров и длительное соприкосновение с кожей тоже не сулит ничего хорошего. Впрочем, бензин тоже пить и нюхать не нужно. 🙂
Устройство модельного калильного двигателя
Рядовому пользователю, даже именующему себя моделистом, не обязательно лезть в двигатель, достаточно хотя бы знать его устройство и принцип работы.
Устройство модельного калильного двигателя 
Разобранный калильный двигатель 
Как работает двухтактный двигательПринципиальных различий в работе двухтактных калильных и бензиновых двигателей нет, на исключением способа воспламенения топливной смеси.
Карбюратор
Для того, чтобы двигатель работал, в его камеру сгорания должна поступать должным образом подготовленная смесь топлива и воздуха. За её приготовление отвечает карбюратор. Правильная настройка карбюратора калильного двигателя — целая наука, которой мы посвятим отдельную статью.
Карбюратор бензинового двигателя 
Карбюратор калильного двигателяВоздушный фильтр
На впускное отверстие карбюратора устанавливается воздушный фильтр. Наличие чистого, пропитанного специальным маслом фильтра критически необходимо для долгой жизни двигателя. Попадание даже мельчайшей пыли в цилиндр нанесёт непоправимый ущерб поршневой паре.
Воздушный фильтр 
Фильтр другой формы и масло для пропиткиРезонансная труба
На впускном отверстии двигателя стоит карбюратор и воздушный фильтр. А на выпускном? Глушитель — скажете вы. Не совсем. В качестве выхлопной системы используется резонансная труба. Её роль — не уменьшить звук выхлопа (хотя и эту задачу она в некоторой степени выполняет), а увеличить мощность двигателя и повысить его КПД. Особенность устройства и работы двухтактных двигателей приводит к тому, что часть топливной смеси пролетает сквозь камеру сгорания не успев воспламениться. Форма резонансной трубы подобрана так, отразить вылетающие газы направить топливную смесь назад в камеру сгорания. Второй важной функцией трубы является создание давления в топливном баке, с которым она соединена трубочкой. Наличие резонансной трубы особо критично для калильных двигателей, бензиновые же часто используются с компактными глушителями.
Резонансная труба 
ГлушительЦентробежное сцепление
Еще одной частью, которую можно отнести к двигателю, является сцепление — механизм, передающий вращение двигателя на трансмиссию автомодели. В радиоуправляемых моделях с ДВС используется центробежное сцепление. Принцип его работы состоит в том, что пока двигатель работает на холостых оборотах, кулачки сцепления не соприкасаются с колоколом сцепления, будучи сжатыми пружиной. При увеличении оборотов двигателя под действием центробежной силы пружина растягивается, башмаки входят в сцепление с колоколом, начинают вращать его и модель трогается с места.
Сцепление HPI Baja 
Комплект трёх-кулачкового сцепленияЗаключение
Вот и всё, о чём мы хотели рассказать в этой статье. Конечно, подробностей мало, но мы надеемся, что эта обзорная статья помогла в общих чертах понять, что из себя представляют двигатели внутреннего сгорания для радиоуправляемых моделей.
«Мастер Моторс»: микродвигатели для авто- и авиамоделей
Небольшой поселок в пятидесяти километрах от Ярославля знаменит тем, что в нем расположен главный российский центр микродвигателестроения — компания «Мастер Моторс». Уже одного этого достаточно, чтобы сесть в автомобиль и отправиться в Семибратово.
Генеральный директор компании «Мастер Моторс» Анатолий Булгаков вспоминает, с чего все началось. В детстве он увлекался авиамоделизмом и через «Посылторг» (советская версия AliExpress) купил себе авиамодельный двигатель МК-16, мечту мальчишек, зачитывающихся «Юным техником» и «Моделистом-конструктором». Анатолий собрал к тому времени кордовую модель самолета «По-2» и рассчитывал ее запустить. Но, сколько ни пытался, двигатель не завелся, и Анатолий сильно расстроился. И дал себе слово, что, когда вырастет, будет делать такие двигатели, которые всегда будут заводиться.
Мастер и Маргарита
Прошло много лет, Анатолий Булгаков закончил МАДИ по специальности «двигатели внутреннего сгорания», попал по распределению в Ярославль, и в 1988 году, когда разрешили создавать кооперативы, вспомнил детскую мечту и задумал создать кооператив по производству модельных микродвигателей. Тем более что тема ему была хорошо знакома с детства. Пошел по кружкам технического творчества, нашел группу энтузиастов, скинулись деньгами, и в 1988 году основали кооператив «Мастер». Почему «Мастер»? «Мне хотелось, чтобы у нас работали только мастера своего дела, а с другой стороны, фамилия у меня Булгаков, — смеется Анатолий. — Так что если когда-нибудь появится дочерняя фирма, то будет «Маргарита»». Это была большая авантюра, так как в том же году в стране начались экономические проблемы. Людям стало не до модельных двигателей: денег не хватало на еду. Отечественные заказы прекратились, но тут Булгаков встретился с представителями французской компании, торгующей товарами для хобби. Увидев образцы продукции «Мастера», они в 1992 году приехали в Ярославль, побывали на производстве и заключили контракт. И следующие 13 лет «Мастер» занимался в основном экспортом: на внутренний рынок шло всего 2−3%. С 1988 по 2005 год под разными брендами во Францию, Германию, США было продано около 80 тыс. микродвигателей. В Ярославле микродвигатели не только производили, но и разрабатывали. Наши двигатели становились чемпионами Франции, занимали призовые места на чемпионатах Европы. Тем временем на мировом рынке появились китайцы, которые стали продавать свою продукцию значительно дешевле российской, и в 2005 году в «Мастере» тему закрыли и переключились на работу с крупными ярославскими предприятиями. Но мечта у Анатолия осталась.
Микродвигатель М-21 для автомоделей багги
В 2015 году доллар вырос, и в России опять стало выгодно производить такую продукцию. Ежегодно в страну завозилось около 50 тыс. двигателей для моделизма. Было решено возобновить производство и возродить компанию под именем «Мастер Моторс». Для снижения издержек пошли по пути западных компаний и вынесли цех из города в поселок Семибратово в полусотне километров от Ярославля. В это время государство начало поддерживать детское техническое творчество: наконец пришло понимание, что без внимания к этой сфере через несколько лет в стране просто не останется инженеров.
К концу 2015 года в отремонтированном здании «Мастер Моторс» выдал первую законченную деталь, а к маю 2016 года семь моделей, оснащенных двигателями компании, приняли участие в чемпионате мира в Австралии. О продукции «Мастер Моторс» узнали за пределами России, и пошли заказы из других стран. Нашим двигателям стали отдавать предпочтение спортсмены из десятков стран. Но сначала требовалось обеспечить микродвигателями организации технического творчества в России — только этот рынок потреблял до 2000 двигателей ежемесячно. Ну и постепенно компания собиралась вернуться на западные рынки.
Микродвигатель для авиамоделей М-46
С земли в небо
Если в 1990-е годы главной продукцией «Мастера» были автомодельные двигатели, то сейчас «Мастер Моторс» выпускает авиадвигатели. На взгляд дилетанта, разницы никакой. Но различия принципиальные, обусловленные условиями эксплуатации. С одной стороны, авиамодельный двигатель требует меньшего размера радиатора, поскольку предназначен для полетов. С другой стороны, надо учитывать, что набегающим потоком сильнее охлаждается передняя часть. А ведь деформация на несколько микронов приводит к резкому увеличению или уменьшению трения поршня. А так как колец нет, а компрессия происходит за счет очень точного сопряжения деталей, начинают «гулять» мощность и количество оборотов. Автомодельный двигатель работает, как правило, в капотированном режиме с резко изменяемыми нагрузками. И требования к крутящему моменту на валу тоже разные. На автомобильных моторах он должен быть больше, потому что привод идет на колеса. Не столько важны обороты, сколько момент на валу. А он зависит от диаметра поршня и его хода.
Сейчас «Мастер Моторс» выпускает два типа одноцилиндровых двигателей — дизельные и с калильным зажиганием. Услышав слово «дизель», я встрепенулся: такой сложный двигатель можно уменьшить? Оказалось, так во всем мире называют компрессионный двигатель типа советских МК-12 и МК-16, в котором топливовоздушная смесь воспламенялась от сжатия. Топливом в нем служила смесь этилового эфира, минерального масла и керосина примерно в равных пропорциях. Кстати, самым лучшим авиамоделисты считают осветительный керосин. Двигатели с калильным зажиганием, где воспламенение топливовоздушной смеси происходит в конце такта сжатия от предварительно разогретой калильной головки, выигрывают за счет простоты и непревзойденной компактности, но они несколько дороже. Зимой калильный двигатель завести быстрее. С другой стороны, для запуска дизеля достаточно просто несколько раз провернуть винт, не надо раскалять калильную головку. В общем, есть сторонники и тех и других моторов. Но из-за применения эфира во многих странах, например в США, дизельные двигатели запрещены. В России тоже достать эфир довольно проблематично, хотя запретов на компрессионные двигатели нет. Хотя тот же метиловый спирт, который входит в состав топлива для калильных двигателей, тоже просто так в магазине не купишь.
Микродвигатель М-21XP для автомоделей багги
Работают в «Мастер Моторс» очень быстро — от чертежа до металла проходит около месяца. Еще месяц на доводку. Летчиками-испытателями служат члены московского авиамодельного клуба «Школа высшего спортивного мастерства «Высота»», спортсмены мирового уровня. Все их замечания мгновенно учитывают на производстве. Опытные образцы микродвигателей проходят самые тщательные и взыскательные испытания. Несмотря на то что принципиально авиамодельные двигатели не изменились со времен МК-12, это совершенно иные моторы. Появились совсем другие материалы: например, если раньше для поршней использовался чугун, то сейчас — современные алюминиевые сплавы. Очень сильно увеличилась точность изготовления. Например, уплотнительные кольца в двигателе отсутствуют за счет очень точного сопряжения поверхностей гильзы и поршня. Причем на поршне и гильзе есть конус, и в верхней точке они замыкаются почти намертво. Поэтому они должны быть произведены с ювелирной точностью: 5 микрон для них очень грубо. На «Мастер Моторс» есть даже отдельные специалисты, которые занимаются только притиркой пары «поршень — гильза» для микродвигателей, предназначенных для спорта высоких достижений.
Микродвигатель для авиамоделей воздушного боя «Мастер-2,5»
Гибридные мечты
Еще в далеком 1999 году в компании была разработана первая в мире гибридная автомодельная трансмиссия. Что она собой представляла? Двигатель, приводящий во вращение генератор, с которого электричество раздается на мотор-колеса, как в гигантском БелАЗе. Высокооборотистый модельный микродвигатель (25−35 тыс. оборотов в минуту) позволяет сделать очень маленький генератор. К сожалению, тогда на эту разработку не нашли инвесторов. Но идея не умерла. Сейчас разрабатываются портативные ранцевые электростанции мощностью 1−3 кВт, где будут стоять его высокооборотистые двигатели. «Такая мощность в одних руках!» — мечтает Анатолий Булгаков.
В ближайшее время «Мастер Моторс» планирует выйти на выпуск 2000 двигателей в месяц. На сегодняшний день микродвигатели компании становились чемпионами страны, Европы и мира. Их покупают почти во всех странах земного шара, где есть авиамодельный спорт. А сам Анатолий мечтает о новых современных станках, которые позволят ему делать и вовсе невероятные вещи. Прощаясь, спрашиваю напоследок: «А почему в детстве двигатель не завелся?» «Так там между поршнем и гильзой можно было палец засунуть», — смеется Булгаков.
Статья «Корпорация «Микромоторы»» опубликована в журнале «Популярная механика» (№4, Апрель 2018).Модельный электродвигатель — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 4 февраля 2017; проверки требуют 2 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 4 февраля 2017; проверки требуют 2 правки.Моде́льный электродви́гатель — электрический двигатель, приводящий в движение летающую, плавающую, вообще какую-либо движущуюся модель, например модель автомобиля.
- О двигателях, приводящих исполнительные механизмы, см. статью сервомашинка.
На моделях находят широкое применение коллекторные и бесколлекторные электродвигатели.
Коллекторные моторы широко применяются на авто и судомоделях, где нет столь жёстких требований к минимальной массе двигателя.
На летающих моделях широко используются бесколлекторные электродвигатели. Обмотки в таком двигателе находятся на статоре (неподвижная часть двигателя), а ротор оснащён постоянными магнитами. Коммутацию обмоток в них осуществляет не механический коллектор, а специальный электронный регулятор. Такая конструкция значительно повышает КПД мотора и позволяет получать высокую мощность при гораздо меньших размерах и массе по сравнению с коллекторным мотором.
Особенности модельных электродвигателей[править | править код]
Некоторые авиамодельные двигатели выпускаются в сборе с редуктором.
Типы коллекторных электродвигателей, применяющихся на разных видах моделей[править | править код]
Применение модельного электродвигателя класса 300 на кордовой модели автомобиляВо-первых, двигатели разделяются по классам в зависимости от размеров (длина корпуса в миллиметрах × 10):
- «130 класс»
- «280 класс»
- «300 класс»
- «370 класс»
- «540 класс»
Во-вторых, бывают двигатели с закрытым и с открытым щёточным узлом. Закрытый щёточный узел означает что его нельзя обслуживать /или просто не предусмотрено/. У двигателей с открытым узлом имеется доступ — снимается задняя крышка или другая часть корпуса открывая доступ , можно снимать щётки и извлекать щётки , якорь. Если у двигателя имеются щётки, то подвижная часть двигателя называется якорем, если щёток нет, то ротором, бесколлекторный двигатель — это многофазный двигатель.
В автомоделях по спортивной классификации двигатели бывают следующих классов:
- «Стандарт»
- «Сток»
- «Модифид»
Мощность, крутящий момент, максимальные обороты зависят от количества витков в двигателе и мощности (типе) использованных постоянных магнитов. Момент и обороты также зависят от числа магнитных полюсов ротора и статора двигателя.
В спортивных классах моделей, предназначенных для участия в соревнованиях, существует не так много возможностей изменить характеристики двигателя, тем более что это может быть запрещено правилами.
В авиа- и судомоделях режим работы двигателя настраивают подбором винта с такими параметрами, при которых ток через двигатель не превышает максимальный, указанный производителем.
Охлаждение двигателя на модели лодкиГлавной опасностью является перегрев. Эта проблема касается в наибольшей мере автомоделей, так как их кузова часто делают максимально закрытыми, чтобы предотвратить попадание внутрь пыли и грязи. Но при этом к двигателю не будет притока воздуха. Охлаждается двигатель облегающим его корпус металлическим радиатором, иногда устанавливается небольшой вентилятор.
В судомоделях для охлаждения двигателя используют воду, забираемую из-за борта. Вода прокачивается по металлической трубке, обёрнутой вокруг корпуса двигателя.
8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия
После прочтения нашего обзора вы будете понимать, как работают восемь типов двигателей в мире.
Двигатель – это агрегат, который может преобразовать одну энергию в механическую. В эту категорию входит множество видов двигателей, начиная от паровых (двигатели внешнего сгорания) и электрических и заканчивая двигателями внутреннего сгорания (бензиновые, дизельные моторы и т. д.). Мы покажем вам восемь самых известных в мире двигателей, а также просто и интуитивно понятно расскажем вам, как они работают, описав принципы их работы.
1. Оппозитный двигатель
В горизонтально противоположном двигателе (оппозитном) поршни двигаются по обеим сторонам коленчатого вала влево и вправо в горизонтальном направлении. В этом случае высота двигателя уменьшена. За счет использования оппозитного двигателя уменьшается центр тяжести транспортного средства – автомобиль движется более плавно. Крутящий момент, создаваемый поршнями с обеих сторон, компенсирует друг друга, значительно уменьшая вибрацию транспортного средства во время движения.
Также подобная конструкция позволяет сделать двигатели высокооборотистыми. Но, несмотря на высокие обороты, оппозитные моторы имеют меньше шума, чем обычные ДВС.
Двигатели с горизонтальным ходом поршней использует компания Porsche почти во всех моделях. Но, например, в Porsche Cayenne и Panamera оппозитные двигатели не применяются.
2. Рядный двигатель
В рядном двигателе все его цилиндры расположены рядом друг с другом в одной плоскости. Конструкция цилиндров и коленвала довольно-таки проста. Головка блока цилиндров имеет небольшую стоимость при изготовлении. Также рядные двигатели отличаются высокой стабильностью, характеристиками крутящего момента на низких оборотах, низким расходом топлива и компактным размером. Рядные двигатели обычно обозначаются латинской буквой «L-n», где n – количество цилиндров рядного двигателя. Современные автомобили в основном имеют двигатели с обозначением L3, L4, L5, L6.
3. Двигатель V-типа (V-образный силовой агрегат)
V-образный двигатель разделяет все цилиндры на две группы друг напротив друга под определенным углом. В итоге мотор образует плоскость под углом. Если посмотреть на этот тип двигателя со стороны, то он будет иметь V-образную форму. V-образные двигатели имеют небольшую высоту и длину. Этот тип моторов удобнее размещать в автомобиле по сравнению с обычными рядными моторами, которые по своим размерам гораздо больше.
В настоящее время во многих автомобилях среднего и люкс-класса используются V-образные двигатели. Чаще всего это 6-цилиндровые силовые агрегаты. Например, такие двигатели стоят на Volkswagen Passat, Audi A6 и Mercedes E-класса AMG.
4. Квазитурбинный двигатель
Квазидвигатель представляет собой модифицированный двигатель, основанный на роторном силовом агрегате. Если в обычном роторном двигателе задействованы три лопасти, то квазидвигатель использует цепной ротор, состоящий из четырех частей. Это беспоршневой роторный мотор с ромбовидным ротором. Преимущество двигателя: это новый тип двигателя небольшого размера, с высокой мощностью, высоким крутящим моментом, который может работать на множестве источников энергии.
В настоящий момент квазидвигатель не используется ни на одном автомобиле, поэтому невозможно проверить, подходит ли он для замены обычных поршневых двигателей внутреннего сгорания или в качестве лучшей альтернативы обычным роторным моторам. Квазидвигатель все еще находится в стадии создания прототипа.
5. Роторный двигатель
Внутреннее пространство корпуса роторного двигателя всегда разделено на три рабочие камеры. Во время движения ротора объем трех рабочих камер постоянно изменяется. Двигатель также имеет четыре такта: впуск, сжатие, сгорание и выпуск последовательно завершаются в циклоидальном цилиндре.
Роторный двигатель сильно отличается от обычных поршневых двигателей внутреннего сгорания. Себестоимость производства роторных моторов существенно больше, также как и их последующее обслуживание и ремонт. Кроме того поршневой двигатель по сравнению с роторным эффективней с точки зрения мощности, веса, выбросов и энергопотребления.
В сочетании с этим, а также в связи со странности технологий роторного двигателя, крупные автомобильные компании пришли к выводу, что использование роторных силовых агрегатов в автопромышленности бессмысленно. Так как роторные моторы не показали своих преимуществ перед обычными, у автомобильных компаний не появилось энтузиазма по их дальнейшей разработке. Только компания Mazda до сих пор тратит огромные деньги на разработку новых поколений роторных моторов.
6. Двигатель Green Steam
Green Steam – эффективный, экономичный и простой двигатель, разработанный изобретателем Робертом Грином из Лагуна Вудс, Калифорния, США. Этот мотор преобразует избыточное тепло в водяной пар, который и приводит в движение силовой агрегат. Легкий и компактный двигатель Green Steam преобразует возвратно-поступательное движение во вращательное. Его основной характеристикой является гибкий вал, который передает возвратно-поступательное движение от поршней к кривошипу «Z», таким образом, совершая вращательное движение, не используя запястья, шатуны или коленчатые валы.
Этот мотор может использоваться для воздушных насосов, генераторов, водяных насосов, воздуходувок горячего воздуха, аппаратов дистилляции воды, тепловых насосов, кондиционеров, модельных самолетов и т. д.
Одним из наиболее уникальных преимуществ двигателя является его способность генерировать энергию из тепла двигателей. По существу, отработанное тепло выхлопных газов от двигателя транспортного средства может быть преобразовано в энергию, используемую для некоторых систем охлаждения и насосов транспортного средства. Этот двигатель повысит уровень эффективности любого транспортного средства или системы машины, на которой он установлен.
7. Двигатель Стирлинга
Двигатель Стирлинга относится к типам силовых агрегатов внешнего сгорания. Основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела с извлечением энергии из возникающего при этом изменении давления. Принцип работы двигателя Стирлинга заключается в постоянном сжатии рабочего цилиндра, в результате чего происходит нагревание его внутренней части, а затем охлаждение. Из-за перепада давления из цилиндра извлекается энергия, образуемая при изменении давления. Обычно в качестве рабочего тела используется водород или гелий. Но чаще в таких моторах используется воздух.
Двигатели Стирлинга отлично подходят для преобразования тепла в электроэнергию. Например, многие специалисты считают, что эти моторы подходят для солнечных электрических установок.
То есть это идеальные силовые агрегаты для преобразования солнечной энергии в электричество.
8. Радиальный двигатель (звездообразный)
Звездообразный двигатель представляет собой поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором цилиндры расположены вокруг коленчатого вала. Один поршень соединен с коленвалом через главный шатун. Остальные поршни прикреплены через шатуны к кольцам главного ведущего шатуна.
Двигатель преимущественно создан для использования в самолетах. До появления реактивных двигателей в большинстве поршневых авиационных двигателей использовались подобные звездообразные конструкции силовых агрегатов. Эти моторы, как правило, устанавливались на самолеты небольшой дальности. Остальные самолетные моторы имели V-образную форму.
Некоторые современные легкие самолеты до сих пор оснащаются радиальными моторами.
Ряд компаний продолжает строить радиальные системы сегодня. Например, вот современный авиационный радиальный 9-цилиндровый двигатель Веденеев мощностью 360–450 л. с., который в настоящий момент используется на самолетах Яковлева и Сухого.