Давайте спробуємо усвідомити, що нам треба від двигуна для СЛА? Яким він повинен бути?
Однак подібні дії дуже нагадують історію про те, як зробити пістолет з шпінгалета. Скажімо відповідь відразу. Єдиною готової деталлю до пістолета є шпінгалет, який стане бойком. Все інше потрібно буде виготовляти з нуля.
Так і мотор зі звалища має деякі деталі, придатні до виробництва. Решту доведеться купувати, робити, допрацьовувати. Як тільки ми вхопилися цей шматочок сиру, виявимо, що подальші події розвиваються вже в межах мишоловки. І відкуповуватися доведеться пристойними грошима.
Звичайно, якщо ваші потреби обмежені аеродромними польотами по колу кілька разів на рік, то для вас вдалий двигун з розбирання стане блискучим виходом. Зрештою, по Савці і шапка. Потрібно тільки пам'ятати про свої обмеження.
Ну а якщо хочеться чогось більшого, в Колишній ряд наприклад, то доведеться позолотити ручку. Питання тільки - кому і за що?
Зі сказаного випливають названі раніше питання. Якщо ми платимо великі гроші, то зобов'язані розуміти, за що саме.
Історично склалося так, що спочатку для СЛА був потрібний гранично легкий невибагливий движок. Такими були двотактні мотоциклетні. Маючи малу потужність, повітряне охолодження, вони працювали на межі і швидко виходили з ладу. Їх високі обороти змушували використовувати повітряні гвинти малого діаметра, які не могли розвинути достатню тягу. Розвиток СЛА зажадало чимало крові і поту. Хотілося чогось сильного і надійного. Епохою було застосування моторів від снігоходів. Їх застосовували в усьому світі. Ми знаємо "Буран" зі своїм РМЗ-640. Це була сила (до 30 л. С.!), Але сумнівна надійність. Перегрівався. На "РОТАКС" цю проблему вирішили нестандартно для авіації - зробили рідинне охолодження.
Таким чином, досить великої потужності досягли високими оборотами, які знизили редуктором, а проблему охолодження - радіатором. Зверніть увагу - у великій авіації, як правило, немає ні високих обертів, ні рідинного охолодження. А у нас в СЛА вони є. До цього призвів історичний шлях розвитку СЛА.
Однак чи добре це?
Той же "Ротакс 503" демонструє нам найбільшу надійність повітряного охолодження при потужності в 50 л. с. Може, нам не обов'язково мати і високі обороти і досить мати повітряне охолодження?
Чим в наш час такі цікаві чотиритактні двигуни? Своєю надійністю. Це головне, за що ми готові платити. Платити грошима, великою вагою, складністю установки і обслуговування. Давайте усвідомимо, що при цьому ми сходимо зі шляху, який був заданий початком розвитку СЛА, - ми відмовляємося від дуже легкого і простого движка. Ми змушені брати важку і складну вінтомоторную установку на основі чотиритактного двигуна. Це потрібно для нашого благополуччя. Ми хочемо літати вільно і не боятися, що наш мотор раптом зупиниться і поставить нас в дуже незручне становище.
А раз так, то нам доведеться критично оцінити своє, так би мовити, майно.
"Інвентаризація" виявляється нескладної і недовгою. У нашому активі такі двигуни, як "Ротакс 912", "Сузукі", "Субару", "Лімбах", VW. Все інше - екзотика.
Перші три мають рідинне охолодження і редуктор. А останні два "обділені долею" - їх, на жаль, не мають.
"Ротакс 912", як правило, блищить своєю новизною. "Сузукі" і "Субару" завжди мають багате, хоч і темне автомобільне минуле - їх останнім місцеперебування - битий автомобіль або склад металобрухту.
"Транспортеровскій" (автобусний) VW звідти ж. Але ми про нього говорити не будемо.
"Лімбах" новий аристократ, як то кажуть, ще той. Він коштує недешево. Його придбання має бути фінансово обгрунтовано. Однак "Лімбах" після капремонту, здійсненого однойменною фірмою-виробником, мало не вдвічі дешевше (в тому числі відчутно дешевше "Ротакс 912") і надійний не менше нового.
А ось VW абсолютно новий виявляється в положенні невидимки. Він стоїть зовсім недорого - не дорожче добре оброблених автомобільних б / у моторів. Він доступний, надійний, простий у використанні, аскетичний в харчуванні. І головне - їх літає в світі величезна кількість, але ми про них майже нічого не знаємо.
Перш ніж перераховувати гідності VW, спочатку про його історії.
З тих пір, як в післявоєнній Німеччині почалося масове виробництво знаменитого автомобіля "Фольксваген Жук", його чотирициліндровий опозитний двигун повітряного охолодження привертає увагу конструкторів легких літальних апаратів усього світу.
Ймовірно, історично першим прикладом застосування "Жука" на легких літаках був Jodel D-9, конструкції Жана Деламонт. Цей одномісний літачок з'явився у Франції відразу після війни, на ньому стояв спочатку двигун об'ємом 990 см3 і потужністю 26 л. с. Потім ставили більш потужні.
Надалі з'явилося ще чимало стали знаменитими одномісних літаків, на яких використовувалися двигуни "Жук" перших випусків потужністю до 34 л. с. Наприклад: Druine Turbulent, Tipsy Nipper, Headwind, Taylor Monoplane.
З кінця 60-х років завдяки ентузіастам автомобільного спорту і тюнінгу набули поширення двигуни "Жук" зі збільшеним об'ємом. Стандартний колінвал з ходом 69 мм дозволяє отримати обсяг до 1915 см3, а зі збільшеним ходом - до 2700 см3. Найцікавіше, що суха маса двигуна при цьому майже не змінюється.
Справжньою робочою конячкою серед цих моторів слід вважати 1835-кубовий. На його основі стали будувати вже двомісні літаки.
У 70-ті роки в Європі з'явилися сертифіковані авіаційні двигуни на основі "Жука". Їх випускають три фірми: Limbach Flugmotoren, Sauer (Німеччина) і JPX (Франція).
Компанія Limbach Flugmotoren за 30 років випустила вже більше 6000 двигунів.
Вони застосовуються на різних літальних апаратах з польотної масою до 900 кг і відлітали вже більше 16 млн. Годин! Фірма Sauer справляє дуже обмежена кількість своїх моторів.
Двигун JPX 4T60
був спочатку розроблений для серійно випускався у Франції двомісного клубного літака Robin ATL. Загальний наліт цих двигунів уже перевищує 550 тис. Годин.
Ну, а що таке VW? Двигун є авіаційної версією відомого автомобільного двигуна VW Beetle і призначений для використання на надлегких і експериментальних літальних апаратах. Його попередником цілком можна вважати Continental А-65 потужністю 65 л. с. і вагою 80 кг. Він стояв на таких відомих літаках, як Piper Cub, Taylorcraft, літаючих донині. Цей мотор проводився з 1937 р і був знятий з виробництва в 1970 р І починаючи з 60-х років до появи "Ротакс 912" в Америці альтернативи мотору VW не було! Він був присутній на всіх ЛА, де потрібна була потужність менше 100 л. с. Так би мовити, мікро-Lycoming. До сих пір на ньому літають мало не всі американські аматорські літаки. Там його так і називають - Beetle (Жук). Також їх багато і в Австралії. Їх кількість важко оцінити. Все частіше VW з'являється і на Дельталети. Досвід експлуатації в авіації перевищує 40 років.
Літаючого "Жука" можна купити в розібраному вигляді в американської фірми GPAS. Зроби сам - кит-набір!
Кропіткий процес селективного складання включає в себе вирівнювання за допомогою бормашини обсягів головок циліндрів, а також мас поршнів і шатунів. Процес передбачає ряд перевірок, під час яких деталі мотора обміряються, кілька разів збираються і розбираються. Відзначимо особливо - мова йде про абсолютно новому двигуні, як кажуть, "нульовий".
VW має долгоживущий алюмінієвий картер. Стартер потужністю 1,04 кВт. Не має трамблера, зате має авіаційне магнето Slick 4316. Свічки автомобільні Bosch W8AC з адаптерами для екранованих високовольтних проводів Slick. Карбюратор Zenith 1821. Бензин 95-й. Масло мінеральне, наприклад фірми Delphi, вартістю не більше 2 доларів за літр. Важить мотор з усім обладнанням і маслом не більше 78 кг.
Випробування проводилися на возі С-5 з крилом Меверик-2. Приладову дошку доповнили приладами контролю температури вихлопу і тиску на всмоктуванні.
На максимальній частоті обертання 3600 об / хв мотор розвиває потужність понад 65 л. с. Це значення залежить від якості збірки. На частоті 3400 об / хв і відповідної потужності трохи більше 60 л. с. движок може працювати все своє життя без зупинки. А жити йому до першого можливого капремонту призначено не менше 1000 годин. Звертаємо увагу читача - ресурс в 1000 годин і більше не їсти чиїсь забаганки. Даний ресурс підтверджений статистичними даними астрономічного числа випробувань і спостережень. Один з учасників американського авіаційного комп'ютерного форуму повідомив, що після нальоту в півтори тисячі годин його взяв сумнів і він розібрав свій VW. І не знав, що з ним далі робити. Про всяк випадок поміняв кільця. І повірте, це не виняток.
У зв'язку з цим дозволимо собі нескромне питання, так би мовити, на засипку. А що лежить в основі заяв, що відновлений б / у автомобільний двигун, наприклад, "Сузукі" або "Субару", має ресурс в 1000 годин? Той факт, що подібний мотор може пройти 100-150 тис. Кілометрів до капремонту ще не означає, що його ресурс в польоті буде 1000 годин і більше. Як працює автомобільне колесо і як працює повітряний гвинт? У колеса є коробка передач, яка на будь-яких прийнятних швидкостях руху повертає двигун в оптимальний щадний режим роботи. Повітряний же гвинт майже завжди змушує працювати автомобільний мотор на оборотах, не набагато менших максимальних. Так працював би наш мотор на автомобілі без коробки передач. Тому 100 тис. Км зі швидкістю 100 км / год протягом 1000 годин має зовсім мало спільного з тим, коли той же двигун почне крутити ненажерливий пропелер. Якими випробуваннями і вимірами підтверджені ці 1000 годин? Скільки часу і ким вони проводилися? Невже весь цей час мотор їздив тільки на одній передачі? Як нам бачиться, тут більше припущень і віри, ніж перевірених знань. Ще раз підкреслимо - мова йде про автомобільний моторі.
Як і Lycoming, двигун VW розрахований на роботу з повітряним гвинтом в щадному режимі і тому є авіаційним. Ресурс таких моторів підтверджено практично.
Були проведені льотні випробування VW. Використовувався дерев'яний моноблочний гвинт серії ЦАГІ СДВ-1 діаметром 1,5 м. У польоті відчувалося, що тяга цілком достатня. При польотному вазі в 340 кг на швидкості 80 км / ч скоропідйомність 4 м / с. Обертання гвинта при цьому 3300 об / хв, потужність 62 л. с. ККД гвинта 0,52. Відповідна розрахункова тяга в польоті 108 кг. При цьому гвинт кілька важкуватий - мотор розкручує його на швидкості 120 км / год всього до 3400 об / хв. Проте скоропідйомність на 120 км / ч дуже помітна - 1,5 м / с.
Як і будь-якому повітряному мотору, для VW потрібно організовувати охолодження. В цьому немає нічого складного. Повітрозабірники з міліметрового алюмінію виходять дуже легкими.
Двигун був також випробуваний при роботі на місці на частоті 2400 об / хв, що відповідає крейсерська польоту з двома пілотами (польотний вага 420 кг). Температура повітря була 5С. За пів години роботи температура головок циліндрів доповзла до 210С, а масла до 95С. Через відсутність маслорадиатора. Витрата пального - 9,2 л / год. Питома витрата бензину не більше 200 г / к.с. ч.
У польоті температура головок циліндрів змінюється відповідно до зміни режиму роботи мотора. На підвищених обертах вона повільно зростає, при зменшенні оборотів вона швидко падає. Максимально допустима температура головок циліндрів 250С. Мінімальна 100С. Комфортна для двигуна 160-190С.
Всупереч розхожій думці мотор повітряного охолодження охолодити легше, ніж рідинного. В останньому тепло спочатку передається від стінки циліндрів в рідину, потім від рідини за допомогою радіатора в повітря. І це при невеликій різниці температур між гарячою рідиною і не дуже гарячими циліндрами, між рідиною з температурою близько 100С і повітрям. Кожен з посередників володіє своїм тепловим опором. При повітряному охолодженні цих посередників немає. Тепло відразу від циліндрів передається в повітря. Різниця температур між ребрами циліндрів і повітрям помітно більше. Саме цей факт також є причиною високої економічності двигунів повітряного охолодження, так як вони мають більш високий термодинамічний ККД.
Оцініть по фотографіях, як виглядає організація повітряного і рідинного охолодження. Не будемо забувати, що радіатор, де б він не знаходився, має своє досить високу аеродинамічний опір.
При польоті в холодну погоду нижче 5С обмерзає впускний трубопровід. Бажано зробити його підігрів як на "Лімбаха". Карбюратор Zenith 1821 подає паливно-повітряну суміш вертикально вгору. Тому запуск холодного двигуна вимагає попередньої заливки пального в циліндри, наприклад, за допомогою праймерів. Або просто від'єднати гумову трубу від впускного патрубка і залити бензин шприцом. Запуск миттєвий.
Єдине, про що потрібно згадати, особливо до осені, так це про зазорах свічок. Спокійна і безперебійна робота движка заколисує пілота. За час довгих польотів зазори свічок збільшуються з 0,4-0,5 мм до 0,5-0,6 мм. Настає холодна осінь. За інструкцією тепер потрібно зазор 0,3-0,4 мм - майже вдвічі менший. В результаті на посадці на холостих обертах мотор може скористатися своїм правом зупинитися. Причому випадковим чином. Причина тільки в свічках.
Установка двигуна не становить особливих труднощів. Прості вимоги до режиму охолодження, обережності при підведенні палива, електропроводки не містять нічого оригінального. Регламент обслуговування VW передбачає ряд простих перевірок раз в 50 годин. Серед них заміна масла, перевірка зазорів клапанів, стану свічок і ін. Заміна свічок раз в 150 годин.
Що стосується двигунів рідинного охолодження, то компоненти їх системи охолодження вимагають постійної уваги і істотно збільшують обсяг робіт з технічного обслуговування. У великій авіації давно відомо, що хороша та система, якою на борту літака немає. Особливо якщо її наявність не призводить до підвищення ЛТХ. Загальною відмінною рисою як сучасних автомобільних двигунів, так і "РОТАКС" є велика кількість додаткового обладнання, в тому числі і розміщеного нема на двигуні. Якщо його не встановити, двигун не видасть всіх конячок. Так відбувається, наприклад, з 912-м, який не видасть заявленої потужності як без спеціального налаштованого вихлопу, так і без впускного ресивера. В результаті 80 кінських сил при робочому обсязі всього 1,2 літра дістаються дорогою ціною. Силова установка справляє враження гнітюче складного і важкого пристрою.
Широко поширена думка про значний прогрес автомобільних двигунів в порівнянні з авіаційними насправді є міфом. Компанія Porsche намагалася в 80-і роки минулого століття створити авіаційний двигун на базі свого знаменитого 911-го. Начебто все правильно, і охолодження повітряне, і схема - оппозіт. Тільки ось знову редуктор і 5600 оборотів. Отримали 200 л. с. при масі 214 кг, неясні перспективи по ресурсу і ніякого зниження питомої витрати палива в порівнянні з класикою.