Статья является обзорной по бензиновым и калильным двухтактным ДВС, применяемым на авиамоделях.

Бензиновый ДВС

Калильный ДВС

Рассмотрим несколько наиболее важных моментов.

Объем двигателя

Кубатура бензиновых ДВС измеряется в см³:  RCG 15cc Gas engine w/ CD-Ignition 2.1HP/1.54kw  имеет объем двигателя 15 см³.  ( Паркфлаер,  HobbyKing ).

Объем же калильных двигателей измеряется в сотых частях кубического дюйма: LEO .40 Glow engine имеет объем двигателя 0.4 in³.( Паркфлаер,  HobbyKing ).

Для удобства и быстрого ориентирования между дюймами и сантиметрами, составим табличку. Кубический дюйм равен: 1 in³ =2,54см*2,54см*2,54см*=16,39см³. Исходя из предлагаемого на рынке модельного ряда калильных двигателей, получается следующее:

Поэтому когда мы выбираем самолет, например Gee Bee - .25 Scale EP Composite ( Паркфлаер,  HobbyKing ).

это значит, что сюда необходим калильный ДВС объемом 0.25 in³ или ~4 см³.

Топливо

Топливо для калильных ДВС включает в себя метиловый спирт (метанол), нитрометан и масло. Метанол – основной по объему компонент калильного топлива и имеет большую удельную энергоемкость чем бензин. Ввиду того, что пропорция воздуха топливной смеси калильных ДВС почти на 55% ниже чем у бензина, соответственно большее количество топлива может быть впрыснуто в камеру сгорания.

В калильном топливе также применяется нитрометан в объеме 5-15%. Нитрометан применяется для стабилизации процесса горения топлива, вследствие чего мотор работает устойчивее на малых оборотах и отдает больше мощности на больших.

Калильное топливо имеет высокую скорость сгорания, что делает это топливо идеальным для достижения высоких оборотов двигателя.

Для бензинового мотора применяется 92 бензин с маслом в пропорции 1:25 - 1:40.

Мощность

Бензиновый двигатель имеет меньшую мощность и меньшую частоту вращения вала по сравнению с калильным двигателем. Однако это компенсируется более мощным крутящим моментом и большей экономичностью двигателя – почти в 9 раз экономнее, чем у калильного двигателя того же объема.

Сравним:

• бензиновый двигатель CRRC-Pro GF26i 26cc имеет 2.4 л.с. при 9000 об/мин.
• калильный OS 160FX имеет 3.7 л.с. при 9000 об/мин.

Система зажигания

В бензиновых двигателях используется искровая свеча, в то время как в калильных моторах применяется калильная свеча для поджига топливо-воздушной смеси. На бензиновых ДВС необходима бортовая система зажигания, подающая напряжение на свечу в определенный момент времени. У калильных ДВС внешнее питание подключается к свече на время запуска двигателя. После запуска мотора её накал поддерживают раскаленные продукты сгорания.

Вес двигателя

Как правило, калильные ДВС используются для малых и средних самолетов, в то время как бензиновые – от средних до больших моделей. Причина этому – вес. Бензиновый ДВС имеет больший вес в силу ряда причин, основная из которых - наличие системы зажигания.

Для сравнения веса одинаковых по кубатуре ДВС, возьмем уже знакомые нам CRRC-Pro GF26i 26cc и OS 160FX . Первый ДВС весит 1150 грамм, не учитывая системы зажигания, второй – 930 грамм.

Если сравнивать одинаковые по мощности двигатели, то получается следующее:

• бензиновый DLE 30cc при мощности 3.7 л.с. и 8,500 об/мин имеет вес 1090 грамм.
• калильный OS 160FX при мощности 3.7 л.с. и 9,000 об/мин имеет вес 930 грамм;

Надежность

Надежность – немаловажный фактор для ДВС. Износ калильных ДВС происходит быстрее по следующим причинам:

• Высокое содержание нитрометана уменьшает жизненный цикл двигателя.
• Калильные моторы имеют более высокую рабочую скорость вращения вала и как следствие больший износ.

Экономичность

В процессе одного рабочего хода поршня калильного топлива сгорает в 8.7 раз больше, чем бензина.

Одно из достоинств бензиновых ДВС против калильных – это низкая цена топлива и экономичность бензиновых моторов. Цена калильного топлива в 5 и более раз дороже чем бензинового.

Радиопомехи

Система зажигания бензинового двигателя создает радиопомехи. В момент возникновения электрической дуги на свече зажигания образуется электромагнитное поле, являющееся источником радиопомех. Для уменьшения вредного влияния, приемник следует размещать на расстоянии не менее 30 см система зажигания и использовать добавочный резистора в цепи свечи зажигания.

В калильных ДВС данная проблема отсутствует.

За и против бензиновых ДВС

За

• Дешевизна топлива (относительно калильного)
• Легкость в настройке, нет необходимости использовать калильные свечи
• Более надежны

Против

• Самолеты с бензиновыми ДВС подвержены радиопомехам
• Более низкое отношение мощности к весу, чем у калильных ДВС
• Имеют большую вибрацию, чем калильные
• Необходимость в двух независимых источниках питания, один для системы зажигания, второй для приемника

Видео

Калильный ДВС

Бензиновый ДВС

Еще один тип двигателей, о котором стоит упомянуть - это компрессионные двигатели.

Информацию о них предоставил  yuri_la (Юрий Арзуманян).

Многие ошибочно называют компрессионные двигатели (еще их называют двигателями с воспламенением от сжатия) дизелями. Это неверно. Раньше в модельной литературе такой ошибки не делали. Цикл Дизеля и цикл Отто, по которому работают карбюраторные (и большинство инжекторных двигателей) это разные термодинамические циклы. Основным отличием цикла Дизеля является то, что в нем сжимается ВОЗДУХ, а не готовая рабочая смесь. Соответственно его можно сжать сильнее, не боясь детонации - в нем же нет горючего! Топливо впрыскивается в камеру потом с уже сильно сжатым (значит раскаленным) воздухом и само воспламеняется. Поэтому впрыскивать можно практически любое горючее. Но чтобы впрыснуть в камеру с высоким давлением горючее нужен насос, создающий еще большее давление! В этом сложность и удорожание конструкции. Потом у топлива меньше остается времени на нормальное распыление и перемешивание с воздухом, отсюда более высокая отдача мощности на невысоких оборотах. Наличие или отсутствие калильной или искровой свечи в двигателе не является отличительным признаком типа двигателя. Свеча лишь помогает обеспечить более устойчивое и надежное воспламенение, особенно на малых оборотах и переходных режимах.

По материалам, опубликованным в интернет.

Удачи в творчестве,

Александр (A-street).