Микродвигатель калильный «ЦСТКАМ-2.5 КР» |

ЦСТКАМ — 2.5КР

Общие сведения

Микродвигатель ЦСТКАМ — 2,5 КР – двухтактный поршневой микродвигатель ЦСТКАМ — 2,5КР внутреннего сгорания с калильным зажиганием и воздушным охлаждением. Предназначен для использования в качестве силовой установки на скоростных моделях самолетов, судов, автомобилей и других моделях.

Технические характеристики двигателя «ЦСТКАМ-2.5 КР»

Рабочий объем – 2,47 см³

Диаметр цилиндра – 15 мм

ход поршня – 14 мм

Частота вращения вала в режиме макс. мощности
без резонансной трубы – 22000 мин^-1

Максимальная мощность – около 0,66 кВт или 0,897 л.с.

направление вращения коленчатого вала (со стороны винта) – левое (против часовой стрелки)

Напряжение, подаваемое на свечу а момент запуска – 1,5 В

Удельный расход топлива при макс оборотах коленвала – 2,040 кг, кВт^-1, час^-1

Моторесурс – не менее 3 час.

Габаритные размеры:
Высота – 71 мм
Ширина – 42 мм
Длина – 386 мм

Масса двигателя – 0,205 кг

Описание

Микродвигатель ЦСТКАМ — 2,5 КР разработан B ЦСТКАМ ДОСААФ СССР в 1976 году как специализированный микродвигатель для скоростных моделей самолетов в классе до 2,5 см³. Небольшие партии этого микродвигателя были выпущены опытно-производственными мастерскими Ивановского СТК моделизма ДОСААФ и имели значительные отклонения
от конструкторской документации.

В 1983 году после некоторых конструктивных доработок этот микродвигатель (рис. 1) был поставлен на производство
(СПО «Прогресс», г. Савелово, МАП СССР).

Рис 1. ЦСТКАМ — 2.5КР

Микродвигатель ЦСТКАМ — 2,5 КР представляет собой двухтактный одноцилиндровый микродвигатель воздушного охлаждения с зажиганием топливовоздушной смеси от свечи накаливания с резонансным выхлопным устройством. Рабочий объем 2,5 см^з.

Всасывание топливовоздушной смеси осуществляется через полый коленчатый вал, опирающийся на два шариковых подшипника. Моноблочный картер микродвигателя получен методом литья в металлический кокиль из алюминиевого сплава
марки АК-7. В полости картера сформированы при литье с помощью металлических разборных стержней три продувочных канала, обеспечивающих газодинамическую схему типа Шнюрле.

Массивный носок, в котором установлены подшипники качения коленчатого вала, образует с ребрами жесткости прочный,
жесткий узел, обеспечивающий стабильную и надежную работу кривошипного механизма микродвигателя в условиях значительных нагрузок. В верхней части носка размещены обтюрирующее окно золотника топливовоздушного всасывающего тракта и узел крепления карбюратора микродвигателя.

Рис.2 — Размещение гильзы цилиндра в картере

Рубашка охлаждения цилиндра микродвигателя выполнена заодно с картером, что способствует стабилизации температурных полей и достаточному охлаждению цилиндра. Верхний торец крепления головки цилиндра микроцвигателя несколько
поднят над торцем гильзы цилиндра (рис. 2), что уменьшает деформации гильзы при сборке головки цилиндра. Первоначальная конструкция выхлопного патрубка, выполненного заодно с картером, предусматривала телескопическое присоединение к патрубку с герметизирующим кольцом резонансной трубы охватывающего типа (рис. 3, а). В процессе эксплуатации выяснилось, что несколько практичнее конструкция выхлопного патрубка, использованная на микродвигателе типа Росси-15. В последующей модернизации была использована именно такая конструкция выхлопного патрубка (рис. 3, б).

Рис.3 — Выхлопной патрубок
а — первый вариант

Рис.3 — Выхлопной патрубок
б — второй вариант

Задняя стенка картера выполнена также методом литья в кокиль из алюминиевого сплава АК-7. На задней стенке предусмотрен специальный прилив для установки штуцера отбора давления из картера микродвигателя (рис.4).

Рис.4 -Отливка двигателя

Крепление микродвигателя на модели предусмотрено с помощью лапок, имеющих отверстия для крепежных болтов. Установочная плоскость лапок крепления проходит через ось вращения коленчатого вала. Крепление двигателя на модели
должно осуществляться четырьмя стальными болтами диаметром 3 мм.

Отбор мощности от микродвигателя производится с выступающего конца коленчатого вала с помощью узла опорной шай-
бы. На опорную шайбу может устанавливаться воздушный винт. Предусмотрено капотирование крепления воздушного винта.

Опорную шайбу центрируют и закрепляют на цилиндрической части коленчатого вала через разрезной опорный конус при затяжке воздушного винта.

Капотирование узла крепления воздушного винта осуществляется с помощью металлического разборного кока.

Коленчатый вал микродвигателя изготовлен из легированной цементируемой стали марки 12XH3A. Глубина цементируемого слоя составляет 0,2-0,3 мм с последующей закалкой до получения твердости HRC 58-62. Коленчатый вал микродвигателя частично сбалансирован относительно оси вращения. Противовес коленчатого вала асимметричен для компенсации массы металла, удаленной при образовании всасывающего воздушного тракта в теле коленчатого вала. На выходном конце коленчатого вала нарезана мелкая метрическая резьба М6х0‚75.

Цилиндропоршневая группа состоит из гильзы цилиндра, поршня, поршневого пальца с фиксаторными кольцами и шатуна. Гильза цилиндра с тремя продувочными и одним выхлопным окном хромирована изнутри. Зеркало цилиндра имеет конусность в зоне работы поршня приблизительно 1:400 — 1:500. Продувочные каналы наклонены к оси цилиндра для формирования потока продувочной топливовоздушной смеси. Боковые продувочные окна имеют наклон 15° к образующей
стенки цилиндра, среднее окно — 45°.

Гильза цилиндра изготовлена из латуни марки ЛС-59-1. Нижний обрез гильзы цилиндра спрофилирован для улучшения условий входа топливовоздушной смеси в продувочные каналы. Поршень изготовлен из высокопрочного, жаростойкого алюминиевого сплава с содержанием кремния около 20% марки АК21М2‚5Н2‚5. Материалы гильзы цилиндра и поршня обеспечивают достаточно стабильный рабочий зазор в широком диапазоне температур микродвигателя.

Для компенсации температурной деформации дна и искажений формы образующей стенок верхняя часть поршня обработана на конус. Конусность составляет 1:60-1:75 на длине 2,5 мм. Полый поршневой палец изготовлен из углеродистой стали У8А, закален и отпущен до твердости HRC 58-62. От осевых перемещений палец зафиксирован стопорными кольцами, которые утоплены в специальных канавках. Материалом для колец служит стальная проволока особо высокой прочности.

Шатун изготовлен из высокопрочного алюминиевого сплава марки Д16А Т. Верхняя и нижняя головки шатуна выполнены без втулок

Карбюратор микродвигателя — пульверизационного типа. Для улучшения процесса приготовления топливовоздушной смеси и уменьшения потерь во всасывающем тракте выход топлива в критическое сечение воздушного тракта осуществляется через шесть отверстий диаметром 0,5 мм, равномерно расположенных по окружности диффузора. Количество топлива, подаваемого в микродвигатель, регулируется жиклером обычной конструкции. Регулировочная игла фиксируется при регулировке режима микродвигателя специальным цанговым зажимом.

Рис.5 — Сменные камеры сгорания

Камера сгорания формируется специальной закладной головкой. Здесь может быть установлена стандартная свеча накаливания типа КС-2. Лучшие результаты получаются при использовании калильной головки-свечи типа ГСК-1 (рис. 5).

Рис.6 — Резонансная труба ЦСТКАМ-2.5КР

Для повышения мощности микродвигателя на выхлопе устанавливают резонансную трубу, которая оптимизирована на режим 30 000-32 000 мин-¹. Резонансная труба изготовлена из алюминиевого сплава. Детали трубы соединены пайкой. Герметичность соединения трубы с картером обеспечена сальником из жаростойкой резины (рис. 6).

Устройство и схема работы

Микродвигатель ЦСТКАМ-2‚5 КР состоит из картера 9 с гильзой 4, вставленной по скользящей посадке (рис.7). В гильзе перемещается поршень 2 соединенный посредством пальца шатуна 5 с коленвалом 3.

Рис.7 — Схема работы микродвигателя ЦСТКАМ-2.5КР

Топливо в микродвигатель подводится через жиклер 7 и дозируется иглой. Воздух поступает в диффузор карбюратора 1, в котором топливо распыляется, образуя топливовоздушную (рабочую) смесь. Через окно и отверстие в коленвале 3 смесь поступает в полость картера. Таким образом происходит всасывание рабочей смеси за счет разрежения в картере, образующегося при движении поршня 2 к верхней мертвой точке. Рабочая смесь, поступившая через продувочные окна в полость цилиндра, сжимается поршнем 2. В положении близком верхней мертвой точке топливно-воздушная смесь воспламеняется от спирали калильной свечи 6. При сгорании рабочей смеси в цилиндре под действием расширяющихся газов поршень, перемещаясь вниз, воздействует через шатун 5 нa коленвал 3 и приводит его во вращение, то есть происходит рабочий ход. При движении поршня 2 к нижней мертвой точке происходит выхлоп отработанных газов и продувка цилиндра свежей рабочей смесью.

Установка резонансного устройства позволяет получить прирост мощности двигателя.
При запуске микродвигателя зажигание производится с помощью калильной свечи, питающейся от источника постоянного тока, напряжением 1,5 вольт.
После запуска напряжение от свечи отключается, так как спираль свечи имеет постоянный накал от температуры сгорающей смеси.
Примечание: завод оставляет за собой право вносить отдельные изменения в конструкцию и внешний вид микродвигателя, вследствие чего могут быть расхождения купленного микродвигателя с описанием и микродвигателем, изображенным на рисунке.

Подготовка к работе

С нового микродвигателя удалите следы консервационной смазки, промыв внутренние полости и наружные
поверхности чистым бензином.
Чистый двигатель смазать, введя 2-3 капли индустриального масла в выхлопное окно и передний подшипник.
Надежно укрепить двигатель на модели или на обкаточном стенде.
Установить воздушный винт на коленвал микродвигателя таким образом, чтобы в начале фазы сжатия рабочей смеси он находился в вертикальном положении.
Ввернуть иглу карбюратора.
Залить топливо в топливный бак, предварительно соединив его трубопроводом со штуцером карбюратора, при этом бачок должен находиться в непосредственной близости от двигателя.
Впрыснуть в диффузор карбюратора несколько капель топлива.
Отвернуть иглу жиклера на 2 -3 оборота.
Подключить напряжение к свече (один полюс источника питания присоединяется к центральному электроду свечи, а другой на массу микродвигателя).
Запустить микродвигатель, отрегулировать режим работы иглой и отключить напряжение от свечи.

Примечание: если двигатель не запускается и не дает вспышек, необходимо вывернуть иглу жиклера на 1-2 оборота дополнительно и повторить запуск; если и в этом случае двигатель не дает вспышек, то следует проверить исправность свечи.

Инструкция по эксплуатации ЦСТКАМ-2.5 КР

В.Е. МЕРЗЛИКИН. 1991г.