百臺國產(chǎn)模型發(fā)動機剖析

壽爾康

CSD 061P壓燃式模型發(fā)動機CSD 061P是上海西愛斯模型器材有限公司設計制造的，主要設計人員為高國鈞等人，于20世紀80年代末問世，是我國自行設計制造的第一款1mL級（英制為061級）普及型商品模型發(fā)動機，也是我國第一款工作容積1mL的壓燃式模型發(fā)動機。

CSD 061P汽缸直徑10.05mm；活塞行程12.6mm；工作容積：0.999mL；重52g。該發(fā)動機采用前軸進氣，前后兩側驅(qū)氣，左右兩側排氣（按正裝飛行方向）；圓柱形活塞，錐筒形汽缸，活塞-汽缸材料為鑄鐵-鋼組合；整體式機匣，材料為鋁合金，硬模鑄造，外表面噴丸處理；滑動軸承；鋁制散熱罩，套于汽缸外壁，并以4顆螺釘穿過散熱片，將其與汽缸一同連接固定于機體；后槳墊與曲軸以開口錐面套連接傳動。

CSD 061P的使用說明書介紹：該發(fā)動機最大功率/轉(zhuǎn)速為0.086hp（約0.064kW）/?13 200rpm；實用轉(zhuǎn)速范圍3 000-15 000rpm；當使用直徑152mm、螺距76mm的螺旋槳時，轉(zhuǎn)速可達13 500rpm。根據(jù)使用者反映，其用于驅(qū)動自由飛和線操縱模型飛機時皆可正常運行，基本滿足了航空模型普及活動的要求。該發(fā)動機功率若能提高到0.1hp（約0.075kW），則更為理想。

CSD 061P為1mL級小規(guī)格壓燃式發(fā)動機，壓縮比較大，可達22。由于其采用的長行程（缸徑/行程比D/S=0.987）活塞，受力相對較小，因此降低了連桿等零件的負荷，更適合小規(guī)格壓燃式發(fā)動機。同時，長行程發(fā)動機更易啟動，且在改變壓縮比或油門時發(fā)動機工況的變化梯度較小，容易調(diào)整，很適合作為普及型發(fā)動機。然而CSD 061P前后兩側驅(qū)氣，左右兩側排氣的設計方式較為陳舊，在三驅(qū)氣口回旋驅(qū)（掃）氣設計已廣泛應用的時代很不合時宜，且造成發(fā)動機功率偏低。這也是其未能達到使用者理想性能的主要原因。CSD 061P若改用三驅(qū)氣口（驅(qū)）掃氣，功率達到0.1hp（約0.075kW）也是可能的。

CSD 061P是應一些航空模型教師及輔導員的要求設計制造的。目的是為少年兒童提供一款工作容積較小、運行系統(tǒng)簡單、啟動及調(diào)整容易且售價低廉的發(fā)動機。這些教師和輔導員的愿望無可非議，但他們忽略了1mL小規(guī)格發(fā)動機零件尺寸較小、壁薄桿細等問題，稍有不慎便容易損壞。而且，由于這款壓燃式發(fā)動機的壓縮比可調(diào)，且最高能達到22，初學者尚難操縱到位。因此一旦操縱不當，發(fā)動機造成損壞的可能性遠大于工作容積為1.5mL或2.5mL的壓燃式發(fā)動機?？梢?，1mL壓燃式發(fā)動機不適宜作為入門級發(fā)動機供初學者使用。

早在20世紀50年代，我國曾引進過匈牙利產(chǎn)1mL壓燃式發(fā)動機，但最終因其試用效果不佳而被迫放棄。而1956年設計制造的工作容積為1.5mL的“和平”1.5壓燃式發(fā)動機（詳情請見《航空模型》2007年第1期《驕子》和2012年第1期《回溯時空》），在初學者練習和競賽兩方面都取得了良好效果，并獲得廣泛應用。這很可能就是CSD 061P未能成為西愛斯模型器材有限公司正式產(chǎn)品，且未再生產(chǎn)的原因之一。

CSG 061P由高國鈞等人設計，于20世紀80年代末制成，是我國第一種1ml級（英制061級）普及型電熱式商品模型發(fā)動機。本文圖中所示兩臺CSG 061P，其中一臺與CSD 061P同期制成，由上海西愛斯模型器材有限公司制造；另一臺為21世紀產(chǎn)品，由西愛斯公司[1]制造。該公司將CSG 061P定位為C/L運動型發(fā)動機（線操縱模型飛機用普及型發(fā)動機）。

CSG 061P汽缸直徑11.2mm；活塞行程10mm；工作容積0.98mL；重45g。根據(jù)西愛斯公司產(chǎn)品樣本介紹，其最大功率為0.15hp（約0.11kW），最大轉(zhuǎn)速16 000rpm。

CSG 061P采用前軸進氣，三驅(qū)氣口回旋驅(qū)（掃）氣，單側排氣；圓柱形活塞，錐筒形汽缸，活塞-汽缸材料為鋼-鋼組合；整體式機匣，材料為鋁合金，硬模鑄造，外表面噴丸處理；滑動軸承；鋁制散熱罩，套于汽缸外壁，并連同汽缸一并以螺紋連接固定于機體；后槳墊與曲軸以開口錐面襯套連接傳動；螺旋槳與曲軸以一只直徑3mm的螺釘旋入曲軸輸出端的螺紋孔連接固定；隨機配有膨脹式消聲器。

CSG 061P的結構和選材都符合普及型航空模型發(fā)動機的需求。特別是螺旋槳采用M3螺釘固定于曲軸的設計，可有效保護發(fā)動機。該螺釘為標準件，很容易購得和更換；其活塞-汽缸材料為鋼-鋼組合，使發(fā)動機既容易調(diào)整，又降低了成本。

但是，CSG 061P的活塞行程很短，D/S=1.120，甚至比我國研制的1mL級競速專用發(fā)動機CH-1（詳情請見《航空模型》2015年第5期《回溯時空》）的行程D/S=1.058還短，并不適合作為普及型發(fā)動機。其采用短行程的原因可能有二：

1.小規(guī)格發(fā)動機多以高轉(zhuǎn)速取勝，即通過提高轉(zhuǎn)速來增大輸出功率，從這個角度看，采用短行程是適宜的。

2.該發(fā)動機工作容積很小，僅為0.98mL。當采用短行程時，汽缸直徑相對較大。當使用通用電熱塞時，有利于加工出較理想的燃燒室。

CSG 061P為電熱式發(fā)動機，壓縮比范圍8-11，一般為10左右，遠低于壓燃式發(fā)動機。由于壓縮比遠小于壓燃式發(fā)動機，且在發(fā)動機完成裝配后的實際使用中，壓縮比不能改變，因此使用者操作時所產(chǎn)生的發(fā)動機損壞因素要少于壓燃式發(fā)動機。這便是1mL及以下電熱式發(fā)動機的品種和規(guī)格都多于壓燃式發(fā)動機原因，也是CSG 061P成為西愛斯公司正式產(chǎn)品的原因。

高國鈞曾撰寫《小排量航模發(fā)動機的使用和調(diào)整》一文，介紹了該發(fā)動機驅(qū)動線操縱特技模型飛機（詳情請見《航空模型》2005年第5期）的相關內(nèi)容。除此之外，筆者未見它驅(qū)動其它模型飛機的報道。

注[1]：西愛斯公司。上海西愛斯模型器材有限公司改名上海西愛司斯科技有限公司（分公司）后，與寧波西愛斯精密機械有限公司組成了西愛斯公司。

AP 061是深圳三葉機械公司設計制造的，于20世紀90年代末生產(chǎn)，是一款英制061級，公制1mL級的無線電遙控模型飛機用普及型電熱式發(fā)動機。其汽缸直徑11.25mm；活塞行程10mm；工作容積0.99mL；重55g。據(jù)該公司產(chǎn)品樣本介紹，AP 061輸出功率為0.2kW，對應轉(zhuǎn)速18 000rpm，實用轉(zhuǎn)速范圍5 000-25 000rpm。

AP 061采用前軸進氣，三驅(qū)氣口回旋驅(qū)（掃）氣，單邊側排氣；圓柱形活塞，材料為高硅鋁合金；汽缸為錐筒形，材料為鋁合金；整體式機匣；滑動軸承；后槳墊與曲軸以開口錐面襯套連接傳動；配有帶可調(diào)風門的汽化器；可調(diào)風門具有當風門變化時，供油隨之相應變化的聯(lián)動機構；隨機配套有膨脹式消聲器。

該發(fā)動機的散熱片與汽缸一體，加工于汽缸外壁。散熱片下方加工有安裝固定凸緣，并以4顆螺釘穿過凸緣，將汽缸連接固定于機體上端面。這種汽缸結構及汽缸與機體的連接方式較為古老，在20世紀50年代后就很少使用。而其汽缸材料為鋁合金的設計又很先進。鋁合金汽缸通常用于我國研制的競速專用發(fā)動機。AP 061是筆者第一次見到的使用了鋁合金汽缸的普及型發(fā)動機。其汽缸內(nèi)壁未見白亮的鍍鉻耐磨層，而是呈暗黃色。經(jīng)筆者與幾位發(fā)動機愛好者討論分析得出結論：汽缸內(nèi)壁可能為鍍鎳或耐磨陽極化的耐磨層，并趨向耐磨陽極化。若其采用耐磨陽極化處理，那么又是筆者首次見到。依此推斷，AP 061很可能是我國第一款鋁合金汽缸并經(jīng)耐磨陽極化的航空模型發(fā)動機。

此外，AP 061采用電熱塞與燃燒室一體的專用電熱塞。筆者第一次見到使用這種電熱塞的普及型發(fā)動機。究其原因，可能是1mL發(fā)動機汽缸直徑很小，使用專用電熱塞可以制成比使用通用電熱塞更為理想的燃燒室，以提高發(fā)動機功率。缺點是如果沒有足夠的隨機備件，電熱塞一旦燒毀就只能向三葉公司購買，既影響正常飛行，又增加了使用成本。

綜上所述，AP 061是一款新老技術并存、專業(yè)型與普及型相結合且性能略高于其它普及型的發(fā)動機。除用于無線電遙控模型飛機外，也有人將該發(fā)動機改為常規(guī)汽化器后，用于驅(qū)動線操縱飛盤。（未完待續(xù)）