Форсирование модельного компрессионного двигателя «Ритм»

Компрессионный микродвигатель «Ритм»

Рассмотрим доработку компрессионного микродвигателя «Ритм»

Модельный микродвигатель «Ритм» класса 2.5 см³ (рис. 1), выпускаемый нашей промыш­ленностью, развивает довольно большую для своего рабочего объема мощность и отличается экономичностью. Но если вы хотите, установив его на скорост­ную модель автомобиля или модель-полумакет, получить более высокие скорости, то двигатель следует форсировать, то есть внести в его конструк­цию изменения, направленные на еще большее повышение мощности. Извест­но, что скоростная модель с форсиро­ванным двигателем «Ритм» развила на дистанции 500 м скорость 147.5 км\час, установив рекорд СССР, а аналогичный (то есть форсированный теми же мето­дами) двигатель класса 1,5 см3 принес автомоделисту, мастеру спорта Ю. Сте­панову звание рекордсмена СССР 1965 года.

Рис.1 Компрессионный микродвигатель «Ритм»

Ниже приводится описание внесенных в конструкцию двигателя «Ритм» изменений, которые позволяют получить такие высокие результаты.

Подвергнуть переделке можно любой двигатель, но лучше все-таки предва­рительно произвести отбор, проследив за тем, чтобы поводок золотника был симметричен основному диаметру мо­тыльковой шейки кривошипа; расстоя­ние между верхним обрезом перепуск­ных окон и верхней кромкой выхлоп­ных окон должно быть не менее 0,9 мм, а перепускные каналы карте­ра располагаться напротив соответ­ствующих каналов гильзы. Это избавит от лишней работы и ошибок при уста­новке фаз газораспределения.

Рис.2 Картер двигателя Рис.3 Задняя крышка двигателя

КАРТЕР (дет. 1) форсированного двигателя показан на рисунке 2. Для лучшей герметизации внутренней полости картера в носок запрессована бронзовая втулка (дет. 1а), а у под­шипников установлены заглушки (дет. 16), выточенные на токарном станке из дюралюминия Д16Т. Заглуш­ку носового подшипника (диаметром 15 мм) изготовляют с расчетам на за­прессовку в гнездо носка, а заглушку коренного (диаметром 20,5 мм) — с до­пуском на свободные размеры.

Для того чтобы расточить посадочное место коренного подшипника, исполь­зуют стальную оправку, изготовленную заранее. Закрепив картер на оправке, растачивают гнездо под заглушку. Диа­метр гнезда должен быть на 0,02 мм меньше диаметра заглушки. Картер снимают с оправки, которая остается на станке, и в полученное гнездо за­прессовывают заглушку, после чего вновь крепят картер на оправке. Диа­метр расточки нового гнезда под коренной подшипник указан на рисунке 2, а глубину предварительна рассчитыва­ют так, чтобы середина мотыльковой шейки кривошипа совпадала с осью по­садочного места гильзы. Не снимая картер с оправки, обрабатывают место крепления задней крышки и внутреннюю полость картера, а затем, сняв картер с оправки, запрессовывают за­глушку носового подшипника.

Дли расточки носка изготовляют дю­ралюминиевую оправку под внутренний диаметр картере. Картер устанавливают на оправку и растачивают отверстие под бронзовую втулку вала. Временно сняв картер с оправки, запрессовывают втулку в гнездо, вновь устанавливают картер на оправке и высверливают во втулке отверстие диаметром 6 мм, которое затем растачивают, развертывают или притирают до указанного на ри­сунке 2 размера (7 мм). В заглуш­ке растачивают гнездо на предвари­тельно подсчитанную глубину под передний подшипник с наружным диамет­ром 13 мм (например, от двигателя МК-16). Все операции надо произво­дить, не нарушая соосности подшипни­ков.

Перепускные каналы в нижней ча­сти соединяют с проточкой под шатун (места соединения на рис. 2 заштрихо­ваны) бором или штихелем. Все острые кромки внутри картера скругляют, за­чищают полость партера мелкой шкур­ной с машинным маслом н полируют. Этим достигается снижение потерь го­рючей смеси от трения в полости кар­тера и уменьшение утечки смеси через носок. В результате улучшится напол­нение цилиндра.

КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ форсированного двигателя подвергается шлифовке (по­садочное место для переднего подшип­ника). Подшипник должен насаживать­ся на вал небольшим усилием руки. Если нет возможности отшлифовать вал, то его протачивают на токарном станке, предварительно производя от­пуск на длине проточки (и обеспечив на остальной части хороший теплоотвод). Вал выставляется в центрах по индикатору н обрабатывается с расче­том на последующую притирку. Для выполнения резьбы М5 конец вала от­пускают в пламени горелки до вишне­вого цвета.

На щеке кривошипа скругляют острые грани, зачищают ее наждачной бумагой и полируют.

ЗАДНЮЮ КРЫШКУ (дет. 12) изго­товляют на токарном станке из дюра­люминия Д16Т (рис. 3). Заготовку диа­метром 40 мм протачивают до внутрен­него диаметра картера на длину 4 мм, затем, просверлив отверстие диаметром 2,5 мм (под вал золотника) и расто­чив его до диаметра 3 мм, проходят резцом по оставшейся необработанной поверхности на длину 10 мм, после чего заготовку отрезают. Выточив разрез­ную оправку с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру картера, вставляют заготовку в оправку и, под­бирая прокладки между оправкой н кулачком патрона, добиваются, чтобы ось отверстия будущего крепления кар­бюратора совместилась с осью шпинде­ля станка. Совместив центры, обраба­тывают заготовку до диаметра 16-17 мм, высверливают отверстие диа­метром 5,5 мм и растачивают внутрен­ний диаметр; зажимают оправку с заготовкой в тиски и осторожно обра­батывают место крепления карбюрато­ра по профилю, указанному на рисун­ке 3. Размечают и высверливают отвер­стия для крепления крышки и карбю­ратора. Вставляют крышку в картер и осторожно опиливают по наружному профилю картера. Каналу впуска при­дают обтекаемую форму, обрабатывая его шкуркой и полируя. При данном расположении канала впуска и золот­ника фаза всасывания на диаграмме газораспределения получается равной 180° с запаздыванием на 45° позже верхней мертвой точки. ЗОЛОТНИК (дет. 13) выполнен из текстолита, а ось золотника (дет. 11)— из стали У8 (рис. 4). Острые кромки золотника, образующие сектор, скруг­ляются. Одновременно с обработкой скользящей поверхности золотника рас­тачивают отверстие под вал. Перед сборкой золотник и торец задней крыш­ки притирают. Запрессовывая ось, на­до избегать ее перекоса, а золотник на оси должен вращаться без поперечного люфта. Зазор между золотником и зад­ней крышкой устанавливают при по­мощи бронзовой фольги (толщиной 0,03 мм), которая потом удаляется.

Рис.4 Детали двигателя

ДЕТАЛИ КАРБЮРАТОРА для форси­рованного двигателя показаны на ри­сунке 4. Диффузор (дет. 106) вытачивают из дюралюминия Д16Т, начиная обработку заготовки с расточки до ди­аметра 8 мм, затем высверливают от­верстие диаметром 5 мм и растачивают его до диаметра 6 мм. Устанавливают угол в 2° и растачивают выходное от­верстие так, чтобы получить вначале его диаметр 6,5 мм. После этого, используя разрезную оправку под диа­метр 8 мм (ее нужно заранее изгото­вить), обрабатывают остальные поверх­ности, как указано на рисунке. Внут­ренний канал диффузора тщательно за­чищают и полируют. Крепление иглы (узел 10а) и жиклер (дет. 10в) выта­чивают из латуни и опиливают на­пильником. Можно подобрать готовую иглу или изготовить ее из проволоки ОВС.

Диффузор должен плотно входить в гнездо задней крышки н фиксиро­ваться винтом М2,6.

В ГИЛЬЗЕ (дет. 3) дорабатывают пе­репускные каналы. При помощи бормашинки углубляют их, как показано на рисунке 4, после чего зачищают и полируют. Верхние, внутренние, концы перепускных накалов, определяющие начало и конец фазы перепуска горю­чей смеси, выравнивают по высоте на одновременное открытие. Фаза перепу­ска — 130°, фаза выхлопа — 145°. Выхлопные окна также зачищаются и полируются.

КОНТРПОРШЕНЬ конструктивно не изменяют, однако для улучшения процесса сгорания поверхности его, а также поршня (дет. 4) в той части, где она образует камеру сгорания, надо за­чистить шкуркой и отполировать.

ПУСТОТЕЛЫЙ ПАЛЕЦ (дет. 5) из­готовляют из стали У8 и закаливают (можно также использовать палец от двигателя МД-2,5). Он запрессовы­вается в гнезда поршня, так как при данной конструкции гильзы выполнять палец плавающим нельзя во избежание поломки двигателя (возможно заскакивание пальца за кромки выхлопных окон).

ШАТУН (дет. 8) изготовляют из дю­ралюминия Д16Т (рис. 4). На заготов­ке размечают расстояние между цент­рами и внешние обводы, высверливают отверстия, вытачивают из бронзы БрОФ6-02 втулку (с наружным диамет­ром под запрессовку и внутренним под развертку) и запрессовывают ее в ниж­нюю головку шатуна. С помощью на­пильника и шкурки (а затем и поли­руя) придают шатуну обтекаемую фор­му, после чего обрабатывают отверстия развертками, стараясь не нарушить параллельность осей отверстий.

Сборка    двигателя    и    проверка фаз газораспределе­ния. Изготовив все детали и проверив качество выполненных работ, нужно приступать к сборке двигателя. Вставь­те вал в картер и, убедившись, что он вращается свободно, собирайте поршне­вую группу; контрпоршень устанавли­вают на место после холодной обкатки двигателя. Не надевая рубашки цилиндра, закрепите гильзу на картере и оп­ределите фазы выхлопа и перепуска. Если фаза выхлопа меньше 145°, то под гильзу надо положить прокладку. Фазу перепуска подгоняют по выхлопу, подпиливая надфилем (ее надо довести до 130°). Затем устанавливают заднюю крышку и рубашку цилиндра.

При сборке узлов и двигателя тща­тельно промывают детали в керосине и смазывают их машинным маслом.

Обкатка двигателя необходима для приработки трущихся поверхностей и выявления слабых мест двигателя.

Начинают с холодной обкатки. Зажав конец вала двигателя через мягкую прокладку в патроне токарного станка и залив в картер машинное масло (контрпоршень удален!), обкатывают двигатель в течение часа на малых оборотах. Следите, чтобы отдельные ча­сти двигателя не перегрелись. Если масло, вытекающее из окон, грязное, то двигатель надо промыть в керосине и залить масло вновь.

После холодной обкатки промойте и смажьте двигатель, осмотрите все де­тали, поставьте контрпоршень и при­ступайте к горячей обкатке. Она про­изводится на топливной смеси с боль­шим содержанием масла (35% касто­рового масла, 30% керосина и 35% эфира). Лучше производить обкатку на стенде, закрепив двигатель лапками и прочной раме.

Длительность горячей обкатки, яв­ляющейся одновременно и испытанием двигателя, зависит от применяемых ма­териалов и точности изготовления поршневой группы; в любом случае, однако, лучше «недокатать» двигатель, имея в виду, что перед официальными выступлениями на соревнованиях пред­стоят еще тренировки.

На тренировках и перед выходом модели на старт топливный бак заправ­ляют смесью иного состава, чем при обкатке. Так, при упомянутых выше рекордных заездах моделей с форсиро­ванными двигателями «Ритм» приме­нялась топливная смесь следующего со­става: 22% касторового масла, 50% солярового масла, 28% эфира и 1,5—2 % амилнитрата от общего объема основных компонентов.

А. ДАВЫДОВ, мастер спорта