Модель двигателя внутреннего сгорания
Модель двигателя | УЧЕБНАЯ ТЕХНИКА
учебное оборудование
Назначение:
Модель используется на уроках физики в средней общеобразовательной школе. Предназначена для демонстрации устройства и принципа работы четырехтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания. Иллюстрирует практическое применения первого закона термодинамики.
Описание:
Представляет собой демонстрационную объемную модель, изображающую двигатель внутреннего сгорания в разрезе. Отдельные детали модели ярко окрашены, что позволяет выделить ее важнейшие элементы. Взаимодействие элементов модели и демонстрация принципа работы двигателя осуществляется при помощи вращения рукоятки, которая приводит в действие шатунно-кривошипный механизм поршня и кулачковый механизм управления клапанами. Модель снабжена электрической лампочкой. Включаясь в определенный момент демонстрации, лампочка изображает поджигание сжатых паров горючего электроискрой.
Порядок демонстрации:
Для демонстрации необходим источник питания электрической лампочки. Перед началом демонстрации необходимо:Подключить к клеммам источник питания с напряжением 2- 3 вольта; Установить поршень модели в верхнее положение так, чтобы оба клапана закрыли впускной и выпускной каналы. Это положение исходное.
Вращая маховик по стрелке, наблюдаем:
1. Поршень опускается вниз и одновременно опускается впускной клапан, соединяя впускной канал с полостью цилиндра двигателя. В этот момент происходит всасывание паров горючего в полость цилиндра, о чем сигнализирует горение стрелки впускного канала. Этот этап цикла называется впрыском горючего. 2. При достижении поршнем нижнего положения, впускной клапан поднимается вверх, перекрывая доступ горючего в цилиндр. Сигнальная стрелка гаснет. Поршень поднимается, сжимая пары топлива. Этот этап называется сжатием. 3. В крайнем верхнем положении поршня сжатые пары горючего поджигаются электроискрой, топливо взрывается, и за счет резкого расширения продуктов сгорания поршень опускается вниз. Этот этап называется рабочим ходом двигателя.4. Достигнув нижнего положения, поршень за счет инерции маховика поднимается вверх. Одновременно открывается выпускной клапан, через который выталкиваются продукты сгорания, о чем сигнализирует горение стрелки. При достижении верхнего положения поршня выпускной клапан закрывается. Этот этап — последний и называется выхлопом. Цикл работы двигателя завершен.
♦ Рубрика: Кабинет физики, Каталог, Школьное оборудование. ♥ Метки: лабораторное оборудование > учебная техника > учебное оборудованиеФункциональная модель двигателя внутреннего сгорания
Описание проекта
Концепция проекта
В настоящее время существует большое количество компоновочных схем поршневых двигателей, которые имеют свои плюсы и минусы в зависимости от назначения энергетической установки, на которую они устанавливаются. Поэтому инженеру на начальном этапе необходимо правильно выбрать основные конструктивные и технические характеристики ДВС, которые бы максимально удовлетворяли требованиям заказчика.
В проекте разрабатывается макет двигателя внутреннего сгорания и провести оптимизацию конструкции в соответствии с требованиями заказчика. В частности, необходимо адаптировать конструкцию и характеристики двигателя к конечному объекту заказа (дизель-генератору, дизель-редуктору, тепловозу, карьерному самосвалу, энергетической установке и т.д.).
Цели и задачи проекта
Цель проекта: создание функционирующей модели поршневого двигателя внутреннего сгорания из макетных материалов.
Задачи проекта:
1. Подготовка и анализ технического проекта, технических требований и технического задания.
2. Анализ рынка, выбор конструкции, разработка эскизного проекта.
3. Определение технологии изготовления макета, разработка технического проекта.
4. Разработка рабочей конструкторской документации.
5. Изготовление макета, проведение испытаний.
6. Итоговый анализ проделанной работы, защита проекта
Планируемые результаты проекта
В результате работы над проектом будет пройден полный жизненный цикл создания изделия от технического задания до изготовления макета поршневого ДВС, его испытаний и разработки проекта утилизации. В ходе работы будет разработано техническое задание на макет ДВС, получена конструкторская документация (чертежи на основе 3D-моделирования, выполнены необходимые расчеты) и технологическая документация, а также изготовлен функционирующий макет поршневого двигателя с помощью 3D-принтера и лазерного станка с ЧПУ. На завершающем этапе будут проведены испытания макета и проведена защита выполненной работы.
Что нужно знать об эксплуатации ДВС для моделей
| 21 ноября 2013 г. |
Новички в моделизме, решившие сосредоточить свое внимание на моделях с ДВС, нередко считают, что силовая установка – это чуть ли не крепкое неубиваемое устройство, которому все нипочем. В результате первый же опыт эксплуатации моделей с двигателями внутреннего сгорания оказывается печальным, хотя и весьма поучительным. Модельные моторы очень легко «убить» при неправильных настройках, неверной эксплуатации или при невнимательном отношении. 
При этом на вышедшие из строя ДВС по халатности моделиста не распространяется гарантия. Новичкам нужно знать некоторые базовые положения о моторах и понимать, что модельные ДВС способны достигать до 40000 об/мин. Представьте на миг, какие нагрузки при таком вращении вала переносит мотор? К примеру, рабочая частота вращения мотоциклетных двигателей в среднем не превышает 5-7 тыс об./мин. Понимание степени нагруженности мотора, его нормальной работы или функционирования с отклонениями по звуку приходит с опытом. Поэтому новичкам следует уделять повышенное внимание измеряемым характеристикам, таким как зазор от мотыля коленвала до шатуна, рабочей компрессии и т.д. При отсутствии достаточной компрессии вы просто не запустите двигатель, а увеличенный зазор может привести к поломке. Необходимо «питать» ваш ДВС только качественной топливной смесью, так как подавляющее большинство отказов происходит именно из-за низкого качества топлива. Внимательно изучите и строго соблюдайте рекомендации по настройке карбюратора, периодически проверяйте состояние воздушного фильтра, следите за износом движущихся частей мотора.Помните: нитрометан активен! Он вступает во взаимодействие с металлическими элементами ДВС, поэтому старайтесь никогда не оставлять остатков топлива внутри мотора после использования модели. Для удаления остатков топлива лучше всего завести ДВС, дать ему немного поработать и перекрыть подачу горючего, проследив, чтобы мотор сжег все остатки вплоть до его остановки. Если у вас нет достаточных навыков в обращении с ДВС, лучше всего обратитесь в сервисный центр профильного магазина, где вам помогут и дадут необходимую консультацию. При использовании ДВС в жестких условиях следует заменять шатун мотора после использования каждых пяти литров горючего, так как шатун переносит самые большие нагрузки при работе. Замена шатуна – процесс, требующий навыков, опыта. Эту процедуру также лучше всего проводить в сервисном центре (в профильной мастерской). За состоянием воздушного фильтра легко следить самостоятельно: нужно всегда проверять, что вы его банально не потеряли, он не слетел и надежно держится, его состояние рабочее и фильтр пропитан маслом. Большинство моделистов с накоплением опыта переходит к самостоятельному ремонту ДВС. При этом выполняйте следующие процедуры:- перед вскрытием мотора его необходимо тщательно очистить от грязи, пыли, нагара;- используйте качественный инструмент, тогда у вас разборка-сборка будет проходить быстро и без неприятных сюрпризов;- старайтесь не обходиться полумерами: если вы видите, что поршневая вашего ДВС изношена, вероятнее всего, в таком же неприглядном виде находится и мотыль коленвала, и шатун, поэтому не ленитесь проверять все движущиеся части, а при необходимости – менять их на новые;- при поломке ДВС необходимо в обязательном порядке тщательно проверять состояние всех движущихся частей и рабочей поверхности цилиндра ДВС;- осматривая мотыль коленвала, проверяйте на номинальность его диаметр и овальность (размеры мотыля указываются в сопроводительных бумагах производителя);- не заменяйте лишь только шатун, если диаметр мотыля уменьшился – это может привести к разрушению поршня и шатуна;- при замене поршневой пары, настоятельно рекомендуется менять и шатун, с обязательной проверкой состояния коленчатого вала и мотыля;- меняя поршневую пару, уделите внимание правильной установке стопорных шайб поршневого пальца, иначе эти шайбы могут в процессе эксплуатации выскочить, а это – немедленный выход ДВС из строя.В заключении можем рекомендовать проводить первые самостоятельные ремонты ДВС для радиоуправляемых моделей под «присмотром» опытного товарища. Это поможет вам избежать фатальных для мотора ошибок и приобрести навыки. |
| « все статьи |
Типы двигателей для радиоуправляемых моделей - Часть I
С появлением двигателей и открытием возможности передачи сигналов при помощи радиоволн макеты перестали быть просто статичными объектами. Итак, какие же двигатели используются в современных моделях? Прежде всего их можно разделить на две большие группы. Это электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания.
Двигатели внутреннего сгорания (двс)
Двигатель внутреннего сгорания для моделей по принципу действия не отличается от своего реального прородителя. Он также приводится в действие за счет большого количества выделяемых газов и продуктов горения при сжигании топлива. В качестве топлива для ДВС используют специальные заправочные смеси. Самые распространенные на сегодняшний день-смеси приготовленные на основе бензина и на основе метана с различными присадками.
Поршневые ДВС
Самый простой и распространенный тип ДВС применяемый практически во всех типах радиоуправляемых моделей. Они в свою очередь делятся на бензиновые и калильные. С бензиновыми двигателями все просто. По своей сути и принципу работы это точно такие же двигатели, как те, что применяются в полноценных автомобилях, мотоциклах, бензопилах. Калильные двигатели менее знакомы человеку непосвященному, но тем не менее в сфере радиоуправляемых моделей являются наиболее распространенными. В качестве топлива для таких двигателей применяется смесь на основе метилового спирта.
Бензиновый ДВС
Калильный двс
Главное различие между бензиновым и калильным двигателем состоит в способе воспламенения топливной смеси. В бензиновых двигателях для этого используется стандартная искровая свеча. Ничем не отличающаяся от свеч применяемых в автомобилях и мотоциклах. В калильном же двигателе используется специальная калильная свеча. Такая свеча требует для пуска предварительного разогрева (накаливания) и поддерживает свою температуру в процессе работы двигателя.
Свеча искровая
Свеча калильная
Зачем же было нужно усложнять и изобретать помимо обычных бензиновых двигателей еще и калильные? Все дело в габаритах. Калильные двигатели значительно меньше и могут применяться в самом широком спектре радиоуправляемых моделей. Бензиновые ДВС применяются только в крупных моделях. К примеру, в автомоделях масштаба 1/5. Это двухтактные двигатели объемом до 30 кубических сантиметров и развивающие мощность в 1.5-2 лошадиные силы. Калильные ДВС обычно делают объемом 2-6 сантиметров кубических и мощностью примерно 1 лошадиную силу. При этом характерно, что измерять объем у таких двигателей принято не в кубических сантиметрах а в кубических дюймах. Так ДВС с объемом равным примерно 3 с половиной кубическим сантиметрам будет маркирован как объем 0.21 кубического дюйма и соответственно является двигателем 21 класса. При приобретении вашего ДВС вам необходимо знать нужный вам класс двигателя, так как различные классы имеют свои габариты и свои отверстия под крепления на шасси.
Топливо
Все применяемые в моделях двигатели являются двухтактными. В отличие от четырехтактных они обладают большей мощностью, надежностью, но и большим расходом топлива. В двухтактных двигателях отсутствует своя система смазки, поэтому масло добавляют в само топливо. Для бензиновых двигателей смесь готовится в соотношении 20/1. Двадцать частей бензина на 1 часть масла. Для калильных двигателей – 80 процентов метилового спирта на 20 % масла. При работе с топливом для калильных двигателей нужно помнить – Метан вещество ядовитое, летучее и легко воспламеняемое. Всегда строго соблюдайте технику безопасности. Строго рекомендуем использовать готовые нитрометановые заправочные смеси, а не смешивать топливо самостоятельно. Сейчас выпускается большое количество различных марок топлива для моделей, найти его не должно составить особого труда.
Пример фасовки топлива для калильных ДВС
Устройство модельного калильного ДВС
Не смотря на то что двигатели для моделей устроены достаточно просто, не рекомендуем самостоятельно заниматься разборкой или ремонтом вашего ДВС. Доверьте это профессионалам (К примеру специалисты технической службы « Мира Моделей» всегда готовы помочь вам с ремонтом и обслуживанием вашей модели) Кроме того необходимо помнить, что не смотря на простоту в обслуживании для ДВС критичныпервые запуски - так называемая «обкатка». Ее нужно производить в определенной последовательности и в определенных щадящих режимах. От этого зависит срок жизни вашего двигателя (рекомендуем также обратиться к профессионалам.)
Схема устройства калильного двигателя
Схема работы калильного ДВС
Для того чтоб наш двигатель работал, правильно происходило воспламенение топливной смеси – нужно чтоб наше топливо поступало в камеру сгорания уже смешанное с воздухом. За эту операцию в модели отвечает карбюратор. Настройка карбюратора крайне сложна, но инструкции по данному процессу не сложно найти в сети. Также можете обратиться в нашу техническую службу. Оговоримся, что на готовых RTR(ready to run) комплектах все эти настройки выполнены производителем заранее.
Карбюратор калильного ДВС
На входное отверстие карбюратора устанавливается пропитанный маслом фильтр. Деталь эта крайне важна. Фильтр нужно держать в хорошем состоянии. Мелкие частицы пыли или песка, попавшие в цилиндр скорей всего сильно повредят поршни вашего ДВС.
Впускной (воздушный) фильтр
Масло для пропитки фильтра
Также важнейшей частью калильного ДВС двигателя является система выпуска - резонансная труба. В отличие от глушителя бензинового двигателя основная задача резонансной трубы не столько уменьшение уровня шума двигателя, сколько повышение мощности ДВС. Резонансная труба направляет часть вылетающего из камеры несгоревшего топлива, а также создает давление в топливном баке (Подключается к нему специальной трубочкой)
Резонансная труба калильного ДВС
В заключении отметим, что поршневые двигатели для самолетов ,вертолетов и кораблей идентичны по устройству, но различны по классам , а соответственно различаются по габаритам и отдельным элементам.
Реактивные ДВС
Реактивные двигатели распространены в моделизме гораздо меньше чем поршневые ДВС. Используют их в основном для моделей реактивных самолетов. Такие двигатели очень сложны и дороги в обслуживании и используются только профессиональными моделистами. Воздушно-реактивные двигатели бывают нескольких типов – прямоточные, пульсирующие и турбореактивные. В моделизме применяют в основном пульсирующие и турбореактивные ДВС. Реактивные двигатели устанавливают на крупногабаритные модели из-за собственных размеров и необходимого для управления сложного оборудования.В рамках данной статьи мы не будем подробно останавливаться на этом типе двигателей. Так как такие ДВС очень дороги и не имеют широкого распространения.
Реактивный двигатель для модели
Конец первой части. Во второй части мы рассмотрим электродвигатели.
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453
Новости
-
Отзывы о Питер-АТ
Спасибо нашим клиентам за отзывы о нас:
-
Акция на ремонт вариаторных трансмиссий
-
Замена масла в двигателе в подарок
При замене масла в АКПП замена масла в двигателе бесплатно! -
Клиенту на заметку
-
Контрактные АКПП в СПб
