Рис. 19. Внешний вид и конструкция калильной свечи.
КОНСТРУКЦИЯ КАЛИЛЬНЫХ СВЕЧЕЙ
Калильная свеча, используемая на двигателях калильного зажигания, проста по устройству (рис. 19). Сердечник 2 изолирован от корпуса миканитовыми (слюдяными) или поронитовыми (асбесторезиновыми) шайбами 3. Крепление спирали осуществляется зачеканкой одного из ее концов на корпус 1 (или точечной сваркой), другого — на сердечник 2, для чего на этих деталях имеются специальные прорези.
Работает калильная свеча следующим образом. В момент запуска двигателя к сердечнику 2 свечи и корпусу 1 подводится напряжение от источника тока. Обычно это спаренные сухие или аккумуляторные батареи. Напряжение, необходимое для нормальной работы свечи, находится в пределах 1,5—3 вольт и должно обеспечивать накал спирали свечи до светло-красного цвета.
Величина напряжения зависит от материала спирали и ее сечения.
Для самодельной свечи напряжение подбирается опытным путем, в остальных же случаях напряжение, необходимое для накаливания свечи, указывается в паспорте на двигатель. Нагрев спирали нужен только в момент запуска двигателя. После того как двигатель выйдет на определенный режим работы, накал свечи будет поддерживаться за счет высокой температуры рабочих газов в камере сгорания двигателя.
Рассмотрим материалы, используемые нашей промышленностью для изготовления калильной свечи. Корпус свечи — из стали А12, оксидированной, с размером шестигранника под ключ 8 мм и специальной резьбой М6.35 X 0,8 (1/4"). По резьбе свеча взаимозаменяема со свечами иностранных фирм. Сердечник изготовлен из латуни марки Л62. Изоляционные шайбы из миканита (сорт слюды) марки ФФ2. Уплотнительная шайба — из стали 10. Спираль — из жаропрочного материала ЭИ626 диаметром 0,4 мм.
Рис. 20. Доработка калильной свечи.
Недостатком описанной свечи является неразборность конструкции, из-за чего она не может быть вторично использована в случае перегорания спирали. Однако этот недостаток может быть устранен путем некоторой доработки свечи, которая состоит в следующем: калильную свечу закрепляют в цанге или трех-кулачковом патроне любого токарного станка (рис. 20) и подрезают резцом со стороны развальцовки до полного удаления буртика, удерживающего уплотнительную стальную шайбу. Затем из свечи извлекают уплотнительную шайбу 4, изоляционные шайбы 3 и сердечник 2 со спиралью. После этого в корпусе 1 свечи нарезают внутреннюю резьбу М6 X 0,75 (рис. 21). Гайка, предназначенная для уплотнения шайб и закрепления сердечника, должна соответственно иметь резьбу М6х0,75 и быть изготовлена по приводимым чертежам (рис. 22 и 23). Ввиду того что из-за уплотнительной гайки и собранного пакета уплотнительных паронитовых или миканитовых шайб высота свечи будет больше, то прежний сердечник использовать уже нельзя.
Рис. 21. Корпус разборной свечи
Новый сердечник должен быть несколько длиннее и изготовлен по чертежу, представленному на рисунке 24. Крепят спираль к корпусу зачеканкой, для чего на торце корпуса прорезают новый паз, размеры которого зависят от вновь устанавливаемой спирали. Паз от ранее закрепленной спирали вторично использовать нельзя. Изоляционные шайбы, применяемые в разборной конструкции, необходимо по толщине уменьшить в 2 раза (по отношению к извлеченным из свечи), так как высота собранного пакета из двух шайб и сердечника получается слишком большой. Можно вторично применить извлеченные изоляционные шайбы, но если их состояние неудовлетворительное, то нужно сделать новые из миканита марки ФФ2 или паронита марки УВ-10.
При изготовлении изоляционных шайб нужно обратить особое внимание на возможное смещение внутреннего отверстия относительно наружного диаметра. Величина смещения не должна превышать 0,15 мм. Размеры изоляционных шайб приведены на чертеже (рис. 25). Общий вид двух вариантов разборной калильной свечи представлен на рисунке 26. Для изоляции и уплотнения сердечника нельзя применять жесткие материалы типа текстолита, так как их использование приводит к потере герметичности свечи, герметичность же является очень важным фактором. При негерметичной свече двигатель обычно не запускается. Если двигатель все же удается запустить, то он работает очень нестабильно.
Проверить герметичность свечи можно, не выворачивая ее из крышки двигателя. Для этого на корпус свечи вокруг сердечника наносится несколько капель керосина или топливной смеси, после чего проворачивают вал двигателя. Не герметичность определяют по воздушным пузырькам, образующимся вокруг сердечника. Для устранения не герметичности иногда достаточно дополнительное обжатие буртика корпуса свечи, которое возможно лишь в условиях мастерской или при наличии обжимки (рис. 27). После этой операции свечу проверяют на накал, так как при обжимке случается соприкосновение сердечника с корпусом.
Рис. 26. Разборные калильные свечи.
На заводе-изготовителе калильные свечи проверяют на герметичность в специальном приспособлении. Контроль осуществляется керосином, подводимым к приспособлению под давлением 30 дан/см2. Время выдержки — 10 мин. Течь между корпусом свечи и сердечником не допускается. Спирали калильных свечей изготавливают из различных материалов: константана, нихрома марок Х15Н60, Х20Н80, манганина, сплава ЭИ-625. Однако самые хорошие результаты получают при работе со свечами, имеющими спирали из платино-иридиевого сплава марок ПлИ-20, ПлИ-25, ПлИ-30 или платино-родиевого сплава марок ПлРл-10, ПлРд-20, ПлРд-30 (цифра указывает на процентное содержание иридия или родия). Качественная работа двигателя со спиралями из перечисленных материалов объясняется тем, что платина является хорошим катализатором, способствующим лучшему горению рабочей смеси, кроме того, она допускает высокую температуру нагрева спирали и не окисляется.
В таблице 2 приводятся рекомендации по изготовлению калильных свечей из сплавов на основе платины.
Таблица 2
| Параметры |
Для двигателя с рабочим объемом 2,5 см3 |
Для двигателя с рабочим объемом 5 см3 |
| Количество витков | 6 | 5 |
| Диаметр проволоки, мм | 0,17 | 0,22 |
| Диаметр наружной спирали, мм | 1,5 | 1,6 |
Способы крепления спирали к корпусу свечи применяются следующие: штифтом, зачеканкой, точечной (контактной) сваркой (рис. 28). К сердечнику спираль крепится такими же способами.
Рис. 28. Варианты крепления спирали калильной свечи к корпусу
Стандартные калильные свечи являются универсальными и не учитывают возможных частных условий работы двигателя. Известно, что правильный выбор опережения зажигания увеличивает мощность двигателя. Вместе с тем опыт показывает, что режим работы двигателей с калильным зажиганием зависит от атмосферных условий: в холодную и жаркую погоду работа двигателей с одной и той же калильной свечой неодинакова. В жаркую погоду температура двигателя выше, и поэтому вспышка наступает раньше, т. е. опережение зажигания увеличивается. В холодную погоду температура ниже и вспышка наступает позже. В первом случае двигатель будет недодавать обороты, и в обоих случаях его мощность будет меньше возможной.
У двигателей с калильным зажиганием можно изменить момент зажигания подбором тепловой характеристики калильной свечи (при неизменной степени сжатия). Тепловая характеристика свечи при выбранном типе спирали зависит от величины камеры зажигания, т. е. той полости в корпусе свечи, в которой помещается спираль. Так, например, при пониженных температурах целесообразно применять свечу с камерой зажигания, выполненной с размерами
диаметр 2,6 - 2,8 мм вместо 3,2 мм.
Если моделист хочет снять со своего двигателя наибольшую мощность, ему придется подобрать к нему свечи для жаркой и холодной погоды, для двух крайних температур, возможных на соревнованиях. Делать это нужно на воздушных винтах, с которыми моделист будет выступать на соревнованиях.
Для радиоуправляемых и пилотажных моделей может быть рекомендована калильная свеча, представленная на рисунке 29. От обычной стандартной калильной свечи она отличается наличием металлической пластинки (дефлектора), которая во время работы двигателя на богатой топливной смеси предохраняет спираль от заброса топливом. Ширина пластинки должна быть равна наружному диаметру спирали, ее толщина 0,2-0,3 мм. Материалом пластинки может служить латунь или сталь. Пластинку прикрепляют контактной сваркой или расклепыванием в пазах корпуса свечи. Эта свеча дает возможность двигателю работать на малых оборотах. Комплект необходимых свечей нужно проверить заранее на двигателе, чтобы была полная уверенность в надежности их работы.
Особую категорию калильных свечей составляют свечи, изготавливаемые иностранными фирмами для двигателей с малым рабочим объемом. К таким двигателям относятся, например, двигатели «Cox» с рабочими объемами 0,33 см3, 0,8 см3, 1,5 см3. На этих двигателях устанавливается укороченная свеча с очень маленькой камерой зажигания. Необходимость в такой свече обуславливается слишком малым рабочим объемом двигателя, на величину которого существенно влияет размер камеры зажигания свечи. Такие свечи выпускаются в двух конструктивных исполнениях: совместно с верхней головкой, навинчиваемой на цилиндр двигателя, или по типу ранее рассмотренных калильных свечей.
Материал взят из книги "Модельные двигатели" Зуев. В.П
Похожие материалы: