王俊如
一、“任性”的模型內(nèi)燃機
航空模型、航海模型、車輛模型是很受人們喜愛的科技體育運動項目。在這些模型中,有用直流電動機作動力的,也有用模型內(nèi)燃機作動力的。由于對環(huán)保的要求越來越髙,使用電動機作動力的模型越來越多。但是,這并不表明內(nèi)燃機模型將被淘汰。一方面,有許多模型愛好者喜歡內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時那種刺激、豪放的感覺,也熱衷于搗弄內(nèi)燃機的那種并不復雜但仍令人興趣十足的機械零件。另一方面,模型內(nèi)燃機難以“服侍”的“任性”性格,反而讓許多好強爭勝的模型愛好者趨之若鶩。而使用甲醇作為燃料的模型內(nèi)燃機,其污染程度極其微小,相對于汽車這樣的污染大戶,簡直可以忽略不計。
二、如何“服侍”它
當我們拿到了一臺嶄新的模型內(nèi)燃機,是不是可以立刻安裝到模型上使用呢?回答是:不可以。那么該如何處理呢?下面我將和大家分享一些自己的經(jīng)驗。
1. 基本結(jié)構(gòu)的了解
初學者應先了解模型內(nèi)燃機的基本結(jié)構(gòu)(如圖1)。我們可以根據(jù)圖紙,自己分解一臺模型內(nèi)燃機,了解它的結(jié)構(gòu),并逐一熟悉各個部件的名稱。
2. 拆卸和清洗
新買來的模型內(nèi)燃機之所以需要拆卸和清洗,是因為在產(chǎn)品出廠時,其螺紋孔內(nèi)殘留的金屬屑和加工面上的毛刺可能未被徹底清除,一旦它們在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時因振動掉落,極有可能造成內(nèi)燃機氣缸活塞拉毛、卡死,以及軸承損壞等嚴重后果。所以,我們必須要用煤油對內(nèi)燃機進行徹底清洗,并用什錦銼刀或金鋼石磨具,銼掉各個零件的毛刺。
拆卸和清洗前,準備好應用工具,如鑷子、劃針、木榔頭、螺絲刀、刮刀、什錦銼刀、金剛石磨具等。此外,還需準備好兩個搪瓷盤,盤里分別注入一定量的煤油。
(1)構(gòu)件分拆
先將內(nèi)燃機的頂蓋、后蓋的螺絲擰松取下,拿下頂蓋和后蓋。從下機匣后面看進去,會看到連桿的大頭端套在曲軸的曲柄銷上。用劃針在連桿大頭表面刻一個記號,再用鑷子把連桿大頭從曲柄銷上夾出。這時,就可以把氣缸同活塞、連桿一起從機匣上面取出。
需要注意的是,如果氣缸和機匣貼合較緊,無法用手指推出,千萬不要用金屬工具硬撬,否則氣缸一旦被撬變形,整臺內(nèi)燃機也就報廢了。可以把木片伸進排氣口,在連桿還套在曲柄銷上時,轉(zhuǎn)動曲軸使活塞上行,將氣缸頂出上機匣。
氣缸、活塞和連桿取出后,將活塞從氣缸下口退出來,在活塞內(nèi)壁和連桿上刻好方向記號,把活塞銷一端的卡簧取下,從另一端將活塞銷輕輕敲出,這樣,連桿和活塞就分離了。
(2)活塞和連桿的處理
檢查活塞和連桿的各個部位,如果有毛刺,進行修光。分解、修整后的每個零件,先放入第一個搪瓷盤內(nèi),將其在煤油中清洗干凈,然后用鑷子取出放入第二個瓷盤里再清洗一遍,最后裝配復原。
裝配活塞銷時注意,活塞銷兩端的卡簧一定要卡進活塞銷孔的凹槽里,且活塞、連桿的方向不要搞錯。
(3)氣缸的處理
首先,將氣缸壁上的掃氣口和排氣口檢查一遍,看看是否有加工時殘存的毛刺,有毛刺和需要倒角的地方用銼刀或刮刀加以修整。
通常,新的模型內(nèi)燃機的氣缸排氣角和掃氣角都比較小,以3.5cc(1cc=1毫升)模型內(nèi)燃機為例,其排氣角約為170度,掃氣角約為130度。這樣的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速不會很高,但對于一般的模型而言已經(jīng)足夠了。
但是有高速度要求的競速模型,需要轉(zhuǎn)速更高的內(nèi)燃機。這時就需要手工加大內(nèi)燃機氣缸的排氣角和掃氣角,從而提高內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速。
具體方法是:用什錦銼刀和金剛石磨具將氣缸壁上的排氣口、掃氣口的上沿部分略銼掉一些(去掉1毫米,角度約加大9度)。還以3.5cc模型內(nèi)燃機為例,處理后排氣角最大不要超過185度,掃氣角不要超過140度,否則將會使內(nèi)燃機的扭矩下降太多。
修整后的氣缸也應在煤油中清洗干凈。
(4)機匣的處理
將曲軸用木榔頭從機匣中輕輕敲出,檢查是否有毛刺,如有毛刺,修整后清洗。機匣內(nèi)腔有幾行掃氣道,要清理掉其中可能殘留的澆鑄遺留物(砂粒、毛刺等)。機匣上還有許多固定頂蓋、后蓋等零件的螺絲孔,這些螺絲孔中極有可能留有金屬屑,要加以清除。前軸承和后軸承中也有可能嵌入金屬屑,可以將機匣在煤油中浸一會兒,取出后拍擊機匣上鑲嵌軸承的兩端,反復操作幾次,將金屬屑震落。
(5)其他部件的處理
除以上部件外,其他的各個零件、螺絲,也都應該仔細檢查、清洗,然后才能安裝。安裝時,不要搞錯零件的原有方向。擰緊頂蓋、后蓋的多個螺絲時,應按照對角順序、逐漸擰緊的原則,否則會壓力不均勻而造成機構(gòu)漏氣甚至變形的后果。
3. 調(diào)整內(nèi)燃機的壓縮比
壓縮比是指氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比。一般模型內(nèi)燃機的壓縮比控制在10.5~11.5。模型內(nèi)燃機的壓縮比太大或太小,其運轉(zhuǎn)時會引起不良后果:壓縮比太小,會使活塞壓縮可燃氣體時壓力不夠,導致氣體達不到燃燒的壓力和溫度,造成內(nèi)燃機無法運轉(zhuǎn);壓縮比太大,則可能引起內(nèi)燃機早燃、爆燃,從而增加機械零件的受力和磨損,嚴重時會使熱火栓白金絲斷裂、脫落,造成氣缸活塞報廢。
改變內(nèi)燃機壓縮比的方法是:若欲增大壓縮比,可將頂蓋的氣缸墊片去掉一片或數(shù)片;若要減小壓縮比,則可增加氣缸墊片的片數(shù)。
4. 磨合
完成以上步驟后,新內(nèi)燃機還是不能立即進行高速運轉(zhuǎn),而是必須先進行磨合。所謂磨合,就是將內(nèi)燃機內(nèi)所有相互接觸或相互旋轉(zhuǎn)的零件,如氣缸與活塞、連桿小頭與活塞銷、連桿大頭與曲柄銷等部位盡量研磨并配合潤滑,以使內(nèi)燃機真正高速運轉(zhuǎn)時,不會相互 “ 拉毛”或“咬死”。
模型內(nèi)燃機的磨合方法有兩種:一種是臺架磨合,另一種是隨模型磨合。雖然前者磨合效果較好,且省時省力,但所需磨合設備要求比較高,一般為專業(yè)模型比賽選手采用。一般的模型愛好者更多采用隨模型磨合的方法。
該方法是將內(nèi)燃機裝在所用的模型上(使用磨車油料),讓模型低速航行。由于沒有安裝測定轉(zhuǎn)速的儀器,只能通過觀察模型的運行狀況和聽內(nèi)燃機的聲音,判斷內(nèi)燃機磨合的程度。若模型在低速磨車一段時間后,不改變油門,速度從最初不斷加快直至穩(wěn)定,同時內(nèi)燃機轉(zhuǎn)動的轟鳴聲音也表現(xiàn)為從最初不斷提高直至穩(wěn)定,就表明磨合良好。
然后,我們可以把遙控油門增大一點,讓模型稍加速,如內(nèi)燃機沒有異常狀況,再加到全速試一試,如也沒有問題,磨合步驟就算完成了。
磨合后的內(nèi)燃機,還應再拆卸、清洗掉磨合時磨出的黑油,然后重新裝配,才能安裝到模型上使用。
完成以上所有操作,你就可以放心地使用這臺模型內(nèi)燃機了。如果你覺得這種處理很有效果,不妨將它分享給你的模型愛好者同伴。也希望大家能將這套方法不斷發(fā)展與完善。
Tips: 氣缸排氣角的測量
在內(nèi)燃機組裝完整的情況下,在曲軸螺絲上用螺帽固定一個360度全圓量角器,并在機匣螺絲上裝一根銅絲作為指針(圖2)。轉(zhuǎn)動曲軸,使活塞上行,上行至活塞頂與排氣口上沿平齊,此時將銅絲指針撥至量角器0位。再將曲軸反向旋轉(zhuǎn),使活塞下行至下死點。繼續(xù)旋轉(zhuǎn)曲軸,活塞由下行轉(zhuǎn)為上行,直至上行到活塞頂再與排氣口上沿平齊,此時指針指示的角度就是內(nèi)燃機的排氣角。測量掃氣角的方法也是如此,只不過將活塞頂與排氣口上沿平齊改為與掃氣口上沿平齊。