Карбюратор
На авиамодельных двигателях применяются простейшие пульверизационные карбюраторы (рис. 152) с игольчатым винтилем. Карбюратор имеет следующие части:
- всасывающий патрубок, через который воздух засасывается в двигатель;
- диффузор — наиболее узкое место патрубка; часто это бывает вставная трубка, образующая местное сужение, содействующее засасыванию топлива;
- жиклер — трубка с малым отверстием (она подводит и распыляет топливо);
- игла жиклера изменяет сечение отверстия жиклёра и тем самым регулирует количество поступающего в карбюратор топлива;
- фиксатор иглы предотвращает самопроизвольное отвертывание иглы под воздействием вибрации двигателя;
- бачок служит резервуарам для топлива; от его формы и конструкции зависит уровень топлива по отношению к жиклеру и, следовательно, состав горючей смеси, что делает бачок принадлежностью карбюратора.
Система игольчатого вентиля и жиклера обычно бывает одного из следующих видов (рис. 152): 1 — отверстие жиклера может быть расположено на боковой стенке всасывающего патрубка, В это отверстие входит дозирующая игла жиклера, 2 — удлиняют трубку жиклера, вводят ее поперек всасывающего патрубка. По центру диаметра патрубка сверлят отверстие (или отверстия). Эффективное сечение отверстия жиклера регулируется иглой, находящейся внутри жиклера.
В большинстве современных модельных двигателей принят последний способ, причем трубка удлиненного жиклера носит название распылителя.
В сужающейся части патрубка скорость входящего воздуха увеличивается и в самом узком месте достигает максимального значения, а давление падает. В этой точке и помещают распылитель.
Отверстие всасывающего патрубка должно быть достаточно большим, чтобы пропускать необходимое количество воздуха для получения требующегося объема смеси на максимальном числе оборотов двигателя. Чем быстрее вращается вал двигателя, тем большего сечения требует всасывающий патрубок.
Однако на малых оборотах патрубок с большим отверстием затрудняет запуск. Увеличение отверстия приводит к заметному снижению всасывания при малых скоростях течения газов, и если двигатель даже и удается запустить вначале с помощью дросселирования, то всасывание в патрубке при дальнейшей работе и в полете может оказаться неудовлетворительным. В результате двигатель не будет получать смесь надлежащего состава. Именно по этой причине запуск некоторых быстроходных двигателей осуществляется с трудом и добиться их работы на малых и средних оборотах очень тяжело или даже невозможно (конечно, вопрос работы на малых оборотах связан с другими конструктивными особенностями). Решением проблемы может быть точный подбор поджатия путем применения сменных фасонных втулок в горловину всасывающего патрубка.
Можно использовать набор втулок или клиньев, начиная с самых больших, которые оставляют минимальное отверстие всасывания (рис. 153). Это удобно для запуска и работы на малой скорости. Затем клинья можно уменьшать, а для получения максимальных мощностей совсем не вставлять.
В тех случаях, когда на модели необходим большой запас топлива для продолжительных полетов, необходимо позаботиться о том, чтобы подача топлива в жиклер не зависела от уровня горючего в баке.
Это достигается применением поплавковой камеры (рис. 154), состоящей из бачка с клапаном в виде иглы, действующего от поплавка. При избытке топлива поплавок поднимается и закрывает иглой отверстие, через которое течет топливо, при опускании — открывает и тем поддерживает в поплавковой камере постоянный уровень топлива. О бачках будет подробно сказано в разделе «Система питания».
Нагнетатели
Одним из возможных способов повышения мощности двигателя является увеличение количества горючей смеси, поступающей в цилиндр, что достигается наддувом горючей смеси в полость картера. Небольшой наддув порядка 0,02—0,03 кг/см2 можно получить за счет скоростного напора воздуха путем вывода всасывающего патрубка во встречный поток и в струю от винта.
Использование большого наддува требует применения довольно сложных в конструктивном отношении нагнетателей, целесообразность которых в масштабах микролитражных двухтактных двигателей не проверена.
На двигателях с рабочим объемом 10 см3 и более применение центробежных нагнетателей дало положительные результаты. На рис. 155 и 156 показаны принципиальные схемы авиамодельных двигателей с нагнетателем. Применяя наддув в полость карбюратора, надо одновременно поддувать и полость топливного бачка. Если этого не сделать (что является обычной ошибкой моделистов), произойдет обеднение смеси, и эффект будет обратный — двигатель будет не прибавлять, а сбавлять мощность.