Численні зльоти самодіяльних авіаконструкторів збирали сотні ентузіастів малої авіації, і це наочно показувало, що інтерес до конструювання аматорських літальних апаратів величезний. Однак у багатьох випадках нерозв'язною проблемою для шанувальників СЛА є проблема двигуна-потужного, легкого, компактного і економічного. Вважаю, що якби промисловість випускала подібні двигуни, мала авіація в Росії розвивалася б куди більш високими темпами. Ну а поки єдиним виходом для самодельщіна залишається виготовлення такого мотора власними руками.
Пропоную авіаторам-любителям досвід виготовлення такого роду двигуна, в якому сконцентровані і радості успіху, і гіркоту розчарувань, та до того ж і чимало часу і матеріальних засобів.
Хочу попередити, що розроблений мною двигун не являє собою щось принципово нове - це просто добротна розробка на базі вже існуючих моторів, перевірених в процесі тривалої практики.
Хотілося б відзначити також, що багатьох самодельщиков відлякує удавана складність створення таких агрегатів, як авіаційний двигун. Можу запевнити, що двигун типу «Номпакт-800» може побудувати практично будь-який конструктор-аматор, що володіє слюсарними навичками. Ну і, звичайно, оптимальним набором комплектуючих елементів, на базі яких і збирається даігатель. Зокрема, необхідно імвть пожежну мотопомпу МП-800 (підійде навіть погана, списана), два колінчастих валу і два циліндра від мотоцикла «ІЖ-Планета-Спорт» (далі -ІЖ-П-З), два карбюратора «Іков-34» або «Іков-36» з набором жиклерів від спортивного мотоцикла CZ-400 (підійдуть і вітчизняні К-62М від ІЖ-П-з), а також два поршня діаметром 82 мм з кільцями від мотоцикла CZ: 400.
Кілька слів про технічні характеристики двигуна «Компакт-800». Цей рядний двоциліндровий двотактний мотор повітряного охолодження масою 37,6 кг (без карбюраторів і системи зажігакія) має робочий об'єм 600 куб. см, діаметр циліндра 82 мм, хід поршня 76 мм і ступінь стиснення 10,7. Потужність двигуна - 70 к.с. при частоті обертання коленвала 5900 ... 6100 1 / хв. Паливо - бензин марки АІ-93 в суміші з 5 відсотками масла МС-20. Вихлоп із застосуванням двох налаштованих резонаторів.
Вихідні циліндри розточені до діаметра 62 мм під поршні від CZ-400. При складанні примикають один до одного частини головок і ребра циліндрів сфрезеровиваются так, щоб відстань до площини фрезерування від осі циліндра становило 72
Для запобігання турбулізації потоку паливо-повітряної суміші в циліндрах двигуна і поліпшення їх продувки велику сферу головки циліндра необхідно обробити на токарному верстаті (в чотирьох-кулачковому патроні) по радіусу днища поршня, а діаметр головки плавно звести до діаметру 82 мм. Необхідна ступінь стиснення підбирається за допомогою прокладки необхідної товщини, яка встановлюється між картером і циліндром.
Колінчастий вал від мотопомпи МП-800, що складається з двох кривошипів з цанговим з'єднанням в передостанній щоці коленвала (з боку магнето), легко розбирається без пошкодження щік вала. Зауважу, що хід шатуна у двигуна мотопомпи не збігається з відповідним па: параметром у ІЖ-П-З (85 і 76 мм відповідно). Саме тому в щоках розібраного клонували штатні цапфи зрізаються і в їх отвори запресовуються (посадка - напружена пресова) нові цапфи зі сталі 40Х, що мають припуск на подальшу обробку під посадку підшипників. Старі отвори нижніх шатунних пальців акуратно заварюються, по можливості - без пористостей і сторонніх аключенія. Нові отвори під нижній шатунний палець ІЖ-П-З розправляються на відстані 38 мм від центру щоки колінчастого вала. Обидві половинки вала збираються окремо і по черзі обробляються в токарному верстаті.
Мал. 1. Малогабаритний двоциліндровий авіаційний двигун «Компакт-800»:
1 - головка циліндра, 2 - циліндр, 3 - 'комплект прокладок, 4 - задня цапфа колінчастого валу (штатна), 5 - стакан з сальником, 6 - роликовий підшипник 2306К, 7 - стягнутий болт рознімних частин колінчастого вала, 8 - завзяте кільце , 9, 11 - кулькові підшипники 306К, 10 - межкамерная розпірна втулка, з сальниками, 12 - нижній шатунний палець, 13 - картер двигуна, 14 - передня цапфа колінчастого валу, 15 - передній стакан з сальником, 16 - завзятий підшипник 8207, 17 - роликовий підшипник 42207К, 18-канал для мастила, 19 - щока колінчастого вала, 20 - проставка між ка тером і циліндрами, 21 - шатун, 22 - поршневий палець, 23 - голчастий підшипник верхньої головки шатуна, 24 - поршень з двома кільцями.
Мал. 2. Ступенева шпилька кріплення циліндрів.
Мал. 3. Болт з циліндричною головкою (для кріплення проставки).
Мал. б. Резонансна вихлопна труба під частоту обертання колінчастого вала 5800 ... 6100 1 / хв.
Зібраний вал балансується на лінійках в зборі з поршнями, поршневими кільцями і пальцями. Різниця між комплектами циліндрів повинна бути не більше 2 ... 3 г, в іншому випадків не уникнути підвищеної вібрації двигуна. Доведення при балансуванні клонували здійснюється висвердлюванням отворів в щоках.
Шатуни, верхні і нижні пальці з сепараторами використовувалися від двигуна ІЖ-П-З. Поршні з двома кільцями забезпечують мінімальне тертя циліндро-поршневої парі і надійність роботи мотора.
Картер двигуна - від уже не раз згадуваної мотопомпи, проте верхня його половина частково доопрацьована. Справа в тому, що висота днища у поршня Сz-400 на 6 мм менше, ніж у ІЖ-П-З, тому з поверхні верхньої кришки картера необхідно зняти 4 мм і довести стикувальну площину на пріторочной плиті. Необхідно також зменшити висоту циліндра: на токарному верстаті підрізати на 2 мм його фланець.
Крім цього, між верхньою половиною картера і циліндрами необхідно встановити дюралюмінієву литу проставлення, в якій обробити отвори під гільзи циліндрів і перепускні канали, а також різьбові отвори М10 × 1 мм під чотири шпильки кріплення циліндрів по поєднаним шаблонами, знятим з циліндрів і картера. У «компакт-800» товщина простаакі разом з двома паронітовимі прокладками товщиною по 0,5 мм складає 20 мм.
Перед расточкой і доведенням верхньої кришки картера на ній стяжними шпильками закріплюється проставка. Далі з однієї установки в кришці і проставке розточуються отвори під гільзи циліндрів до діаметра 66 мм на глибину 24 мм. На жаль, завершити роботу по посадці циліндрів в картер (на глибину 6 мм) за допомогою верстата не вдасться через те, що в картері в зоні розташування бічних перепускних вікон можливі перфорації. Тому циліндри остаточно підганяються до картера з помощю ручної його обробки. Ручна вибірка металу з наступним шліфуванням неминуча і при обробці в кришці картера плавних обводів перепускних каналів. При цьому зручніше орієнтуватися на зразок, в якості якого можна взяти старий картер мотора ІЖ-П-З.
При виготовленні картера гарною підмогою може стати аргонно-дугоаая зварювання: з її допомогою можна наплавленням металу ліквідувати перфорації: наварити шар металу в зоні перепускного каналу в разі, якщо перфорація неминуча.
При монтажі в картер колінчастого вала слід враховувати, що циліндри мотора працюють в протифазі, і порожнини кривошипних камер двигуна повинні бути ізольовані один від одного і не мати перепуску тиску. Для цього між камерами монтують штатну розпірну втулку з врізаними в неї двома сальниками.
При складанні двигуна в картер мотора натуго вворачиваются чотири ступінчасті шпильки (кожна зварюється внакладку з двох стержнів з різьбою М10 на одному з кінців), орієнтовані таким чином, щоб забезпечувалася вільна посадка на картер циліндрів разом з головками. Далі через паронітових прокладку на картер за допомогою болтів з циліндричними головками «впотай» закріплюється проставка, і в оброблені в ній різьбові отвори М10х1 вворачиваются довгі шпильки, після чого монтуються циліндри з головками і фіксуються гайками з підкладеними під них шайбами. Попередньо міжреберні перемички на циліндрах необхідно видалити - це поліпшить охолодження двигуна.
Слід зауважити, що «Компакт-800» розвиває зазначену вище потужність при роботі з налаштованими резонансними вихлопними трубами, оптимальні геометричні розміри яких показані на одному з малюнків.
Штатна система запалювання, що базується на магнето, непридатна для авіаційного двигуна, оскільки стабільну і стійку іскру магнето може гарантувати на значно менших оборотах, ніж ті, що розвиває «Компакт-800». Саме тому на ньому використовується 12-вольта система запалювання від мотоцикла «Jawa». Параметри системи запалювання (випередження, зазор між контактами переривника) для кожного циліндра встановлюються як на двоциліндровому мотоциклі - окремо для кожного з циліндрів.
Зазначу, що для авіаційного двигуна бажано мати двухіскровую систему запалювання (з парою свічок на циліндр), що забезпечує запізнювання появи іскри на одній зі свічок в 4 ... 6 градусів повороту колінчастого вала. Зрозуміло, при іспользоввніі двухіскрового запалювання джерела енергії для кожної зі свічок циліндра повинні бути автономними.
Хочу попередити ентузіастів, які намагаються будь-що-будь підвищити потужність будь-якого потрапив їм у руки мотора, що всі можливі розумні заходи для цього на «компакт-800» вже були зроблені, і подальша форсировка двигуна може привести до різкого зниження ресурсу. Зокрема, уведено до оптимуму середнє ефективне тиск в циліндрі: 6,5 кг / кв.см. Граничною і максимально вигідною при оптимально стійкій роботі двигуна можна назвати і ступінь стиснення, що дорівнює 9,5 ... 10,7. Треба сказати, що потужності «Компакта-800» більш ніж достатньо для більшості аматорських літальних апаратів. Ось лише кілька цифрових характеристик, що показують можливості мого мотора. Так, при стендових випробуваннях окружна швидкість кінців лопатей півтораметрового повітряного гвинта досягала 240 м / с. Статична тяга при цьому становила 160 кгс, і ККД гвинта - 67 відсотків!
Рекомендуємо почитати
- ШЛЯХ ДО «Схід»
У 1955 році в СРСР на озброєння взяли балістичну ракету Р-5, стартова маса і дальність польоту якої становили відповідно 29 тонн і 1200 км. Маса бойового заряду. - РАКЕТА ДЛЯ ЯДЕРНОГО ЗАРЯДУ
Р-5М - перша у світовій військовій техніці ракета-носій ядерного заряду. Її стартова маса становила 28,6 тонни, дальність польоту - 1200 км. Розроблено в 1954 - 1956 роках в ОКБ-1 під.