书城教材教辅培养学生动手能力小丛书:教你制作车辆模型
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第35章 无线电遥控内燃机车辆模型(1)

采用内燃机作动力的车辆模型,虽然结构比较复杂,但是功率大、速度高,一般电动车辆模型难以同它相比。因此,它也是一种深受车模爱好者喜爱的竞速车辆模型。

图5-4-1电热式内燃机

一、电热式内燃机简介

目前在无线电车辆模型中使用最广泛的是内燃机是电热式内燃机,图5-4-1是它的外部结构图。

1.电热式内燃机的构造

电热式内燃机是由于它在汽缸盖上装有电热塞而得名的。它由机匣、机匣后盖、汽缸、汽缸盖、活塞、活塞销、连杆、曲轴、前桨垫、后将垫、油门、油针、散热片、电热塞等部件组成,如图5-4-2所示。

机匣是内燃机的主体,它支撑和连接内燃机各个部件。

汽缸内有杯形活塞,进入汽缸内的混合气体燃烧,推动活塞上下往复运动。

曲轴、连杆位于机匣的下部,它把活塞的平动转变成转动,对外输出动力。

散热片在汽缸的外部。散热片同周围空气接触面积大,散热效率高。如果散热片过小,或者通风不良。造成汽缸过热,会使活塞卡死在汽缸内而停止运转。

油门和油针是控制内燃机进油量的组件,调节油门和油针,可以改变内燃机的转速和功率。

电热塞也叫做电热嘴。它由铂铱合金丝绕制而成。电热塞加上1.5~2伏电压后会烧红发热,能够点燃混合气体。内燃机发动起来后。可以切断直流电源,汽缸内高温环境下,仍然能够继续点燃被压缩的混合气体。由于电热塞外壳的固定螺纹尺寸有公制和英制两种,使用时不要搞错,否则会损坏内燃机和汽缸头。

2.电热式内燃机的工作原理

电热式内燃机是一种活塞式二冲程内燃机,它的杯形活塞把汽缸分成上下两个部分,下部分用于吸气和驱气,上部分完成压缩、做功、排气等过程,如图5-4-3所示。

图5-4-2电热式内燃机的构造

图5-4-3电热式内燃机的工作原理

设汽缸上部已有混合气体。活塞上移,压缩汽缸上部的混合气体,活塞上移到一定位置,进气口打开,混合气体由进气口进入汽缸的下部。如图5-4-3a所示。活塞上移到顶端,电热塞把混合气体点燃,混合气体爆炸,推动活塞下移做功,如图5-4-3b所示。活塞下移到一定位置,排气口打开,废气由排气口排出,在这同时,汽缸下部的混合气体通过驱气道进入汽缸上部,并且帮助把废气排出,如图5-4-3c所示。活塞下移到最低点后,借助飞轮的惯性上移。压缩汽缸上部的混合气体,如图5-4-3d所示。这样循环往复,内燃机就运转起来了。

内燃机启动后,调节油门和油针可以获得不同的转速和功率。一般是转速越高,功率越大。但功率达到最大值后再增加转速,功率反而会下降。这种现象叫做过转现象。使用内燃机的时候,油门和油针调节要适当,避免发生过转现象。

3.电热式内燃机的燃料

电热式内燃机使用以甲醇为主要成分,再添加润滑油及其他添加剂的混合燃料。甲醇俗称木精或燃料酒精,不过用于电热式内燃机中的甲醇必须是保证含水量在1%以下的优质甲醇。如果甲醇中的水分过多,就不能与蓖麻油混合。

润滑油除了用蓖麻油等天然物质精制而成以外,也有采用合成润滑油的。合成润滑油即使在高温下也难以碳化,所以它具有不会污染内燃机的优点。而且它还溶解于水,所以容易擦去附着在机体上的燃料和润滑油。但是,一般来说,它形成的油膜较薄,在高速旋转的情况下,油膜容易被切断,使润滑油的功能降低。从这一点来说,蓖麻油要优于合成润滑油。

在燃料中混入硝基成分后能够使内燃机在高热状态下良好地工作,增加最大转速。一般来说,硝基甲烷也有利于低速旋转时的稳定性,但当添加量增多时,由于缩短了点火时间而使转速提高。如在空气较稀薄的高原地带使用,可以适当提高硝基甲烷的浓度。

作为燃料的甲醇具有很强的毒性,特别对视觉神经的影响很大,严重中毒时可以导致失明。在内燃机使用过程中经常要检查燃料管是否堵塞,有些人用嘴向管子吹气,这样就可能有微量的甲醇进入口腔,所以绝对不能这样做。硝基甲烷的情况也同样,处理时必须小心谨慎。

表5-4-1是电热式内燃机常用的油料配方。

表5-4-1电热式内燃机常用的油料配方表

用途磨合用练习用竞赛用甲醇70%75%69%蓖麻油30%20%18%硝基甲烷5%12%硝基苯1%。

4.内燃机的使用

(1)磨合

一台新的电热式内燃机,在正式使用之前,要用较低的转速运转2~3小时。这种运转叫做磨合,也叫做磨车。经过磨合的内燃机,运转灵活,容易获得最佳效果。磨合时要用大直径、大螺距的空气螺旋桨作负荷,以便控制内燃机的转速。

①停车状态下磨合内燃机。首先将安装内燃机的车子固定在轮胎不会与地面接触的台子上。由于内燃机启动后,车子会因震动而晃动,所以尽量使用不会让车子震动的台子。

磨合使用的燃料最好由20%~25%的蓖麻油与75%~80%的甲醇配比而成,由于不含硝基甲烷,温度上升也不易引起“咬缸”现象。如果没有上述燃料,也可以使用含硝基甲烷成分少的燃料,在燃料中最好添加5%的蓖麻油。

磨合以前,从气化器的吸气口中注入少许燃料,用手转动曲柄轴,使燃料浸湿内燃机的各个部分。如果觉得内燃机的轴旋转很顺滑,就说明加注的燃料正合适。如果注入过多燃料,内燃机就无法旋转,无法启动;当内燃机不能由电动式启动器带动时,就是内燃机内的燃料过多。这时需将安装好的电热塞(电热塞垫圈一定要取下)与连接在气化器上的燃料管取下,轻轻地以启动器带动内燃机,此时内燃机内的燃料会从电热塞的安装部位流出。当内燃机内的燃料全部排出后,再将取下的燃料管与电热塞装回去。

启动内燃机前,先检查一下电热塞是否正常。如果正常,位于中心的发热线圈会红红地发热,这样就是正常的;如果不会发热,可能是电热塞所用电池或电热塞故障,请换成好的。另外,如果发热线圈的红热度比较暗,可能是电热塞所用的电池容量不足,应该马上充电或换上新的电池。

如果以手拉式启动器启动时,启动用的绳索会使内燃机的曲柄轴转动。但在拉绳索时,要尽量拉得长一点、快一点。启动时需要注意的是:为了不让内燃机吸入过多的燃料,不要将主油针逆时针开过头;另外,要将风门关到最小开口位置再启动。特别是使用电动式的外部启动器时,由于其扭力比较大,能够让内燃机的轴转动很快,所以可能会吸入过量燃料,因此要小心观察后再启动。

将内燃机启动,并收小风门使其维持较低的转速运转;然后,稍稍开大风门,内燃机转速会有所提高。这时,再将主油针按逆时针方向慢慢旋出一些,内燃机的转速便又降低了。当内燃机稳定运转时,再重复以上操作,直至风门全部打开。

当内燃机稳定运转时,取下电热塞所用的电池。取下电池后,内燃机运转如变得不安定而慢慢停止,可关闭主油针30°,减少燃料的供给量,内燃机又回到安定运转的状态。这时候,内燃机处于一种“很富油”的工作状态,转速很慢,内燃机的气缸盖温度也很低,燃料消耗也相当快。这段时间要经常注意燃料箱内的燃料,及时地添加燃料。如果燃料箱内的燃料减少到一定程度时,内燃机会因为“贫油”变成高速运转,内燃机温度就会急剧上升,这点要特别注意。

当内燃机的磨合工作正常地进行时,即使风门的开口相同,转速也会逐渐升高。所以要经常调整主油针,使内燃机在低速运转状态工作。转速增加时要打开主油针,转速减少、不安定时则要关闭主油针。用这个方法让内燃机消耗2~3箱的燃料。

另外,当风门在全开的位置,内燃机处于安定转动的最低转速状态下,其顶部的温度为40℃~50℃。在内燃机磨合的整个过程中,气缸盖顶部的温度最好维持在可以用手触摸的程度。在内燃机完全停止前,不能离开磨合工作的现场。注意:让内燃机停止时,不能用手直接触摸内燃机的排气管,可以用旧毛巾等塞住排气管的排气口,这样内燃机就会立即停止工作。