Двигатели для радиоуправляемых моделей схема

Как устроены радиоуправляемые модели

Радиоуправляемые модели автомобилей вызывают в последние годы все более живой интерес как у детей, так и у взрослых. Это могут быть модели на электродвигателе или даже на двигателе внутреннего сгорания.

В рамках данной статьи мы раскроем тему устройства радиоуправляемых моделей различных типов, и рассмотрим принцип их работы, чтобы тот, кто заинтересуется конструированием собственных радиоуправляемых моделей или просто их покупкой, знал, с чем ему предстоит иметь дело.

Что касается радиоуправляемых моделей автомобилей, то в первую очередь нужно обратить внимание на то, что масштабы бывают очень разными, начиная от 1:5, заканчивая 1:28. Наиболее популярны сегодня масштабы 1:8 и 1:10, а что касается масштаба 1:5, то это очень крупные модели, которые в основном являются моделями на ДВС. Двигатель внутреннего сгорания больше в размерах, чем электродвигатель.

По объему цилиндров двигатели внутреннего сгорания подразделяются на классы: 12, 15, 18, 21, 25. Это цифры, обозначающие рабочий объем двигателя в кубических дюймах, в соответствии с американской классификацией. Очевидно, чем выше класс двигателя, тем выше его мощность. Так, например, мощность двигателя 15 класса составляет в среднем 0,9 л.с.

Двигатели внутреннего сгорания для радиоуправляемых моделей работают, как правило, на смеси масла, метанола и нитрометана. Такое топливо в канистрах можно приобрести в магазинах, где продаются радиоуправляемые модели. Фирменное топливо — гарантия долговечной работы мотора.

Говоря об электродвигателях, следует отметить, что питаются они, как правило, от аккумуляторов, набранных в батарею, и общее напряжение батареи составляет 7,2 В и более.

В магазинах радиоуправляемых моделей продаются такие аккумуляторы, как в виде отдельных ячеек по 1,2 В, так и в виде готовых батарей различной емкости. Сами двигатели классифицируются по количеству витков обмотки статора, обычно — от 10 и более, и чем меньше витков, тем выше скорость вращения ротора.

Основой модели является шасси, ведь именно на шасси располагаются и крепятся как сам двигатель, так и электроника. Шасси бывают различных типов, с разными модификациями приводов, в зависимости от назначения модели. Формула-1 обычно заднеприводные (чаще) или полноприводные (реже), чтобы по ровной поверхности развивать высокую скорость.

У багги, которые водят по гравию, по песку, — чаще всего привод полный, реже — задний. Аналогично багги, траки чаще всего используют полный привод. Монстры с огромными колесами, в основном — полный привод. Шоссейные модели, для езды по ровным поверхностям, чаще — с полным приводом.

Когда стоит вопрос выбора между электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания, важно сравнить все достоинства и недостатки того и другого типа двигателей, чтобы выбор получился рациональным.

Так, модели на жидком топливе способны развивать огромные скорости — до 80 км/ч, но задумайтесь, чем чреваты аварии, лобовые столкновения на таких скоростях. Стоит случайно врезаться в стену, и потребуется дорогостоящий ремонт.

Потяните ли вы регулярные заправки качественным топливом, которое дороже бензина? Хотя, объем двигателя мал, и 4-литровой канистры хватит надолго, но все же. Плюс ДВС в том, что продолжительность езды по времени довольно значительна, при этом звук двигателя очень реалистичен. Модели на ДВС дороже моделей на электродвигателях.

Отсюда виден основной минус радиоуправляемых моделей на электродвигателях — у них довольно быстро садится аккумулятор, и езда на одной зарядке вряд ли будет длиться более четверти часа. Но модели на электродвигателях, в сравнении с моделями на ДВС, ездят очень тихо, мотор почти не слышно, нет выхлопов, высокое ускорение, хотя и невелика скорость. Тем не менее, придется раскошелиться на хороший аккумулятор и на зарядное устройство, чтобы заряжаться от сети или от автомобильного прикуривателя.

Читайте также:  При нагревании двигателя появляется стук

Принципиально радиоуправление моделей не зависит от масштаба, оно устанавливается на модель в формате Ready to run, если вы покупаете модель, и не требует от потребителя ничего кроме того, чтобы взять в руки пульт, и приступить к вождению. Однако, некоторые модели продаются в виде конструктора, и наконец, кто-то захочет самостоятельно изготовить модель. Поэтому давайте все же рассмотрим принцип работы системы радиоуправления.

В моделях на электродвигателях (как и на моделях с ДВС) установлен приемник. Когда на пульте управления нажимается курок или поворачивается рулевое колесо, приемник внутри модели тут же принимает посланный с пульта сигнал. Сигнал обрабатывается в приемнике, и соответствующее устройство в конструкции модели приводится в действие.

При повороте рулевого колеса (на пульте), сервопривод заставит через тяги повернуться колеса. При нажатии на курок газа, регулятор скорости получит сигнал к изменению оборотов двигателя, и через передачу (кардан или ремни) колеса начнут вращаться быстрее или медленнее. Мотор, как и электроника приемника с регулятором скорости, питается от батареи.

Если говорить о моделях с ДВС, то при нажатии на курок газа на пульте, или при повороте руля на пульте, все так же посылается сигнал в приемник. Приемник обрабатывает сигнал, и включает соответствующие устройства.

При повороте руля на пульте, через систему тяг сервомотор заставит колеса повернуть. При нажатии на газ, второй сервомотор станет двигать заслонку карбюратора, и топливно-воздушная смесь будет подана в цилиндр потоком определенного объема, — скорость изменится. Для питания сервомоторов используется батарея.

Итак, как вы поняли, в конструкцию именно радиоуправляемой модели входят следующие неотъемлемые ее компоненты: пульт управления, приемник, сервоприводы, двигатель (электрический или ДВС), регулятор скорости для электродвигателей. Данные части продаются в виде комплектов или по отдельности.

Остановимся более подробно на принципе работы электроники передатчика и приемника. Передатчик представляет собой в простейшем виде высокочастотный генератор и низкочастотный модулятор. Модулятор включает высокочастотный генератор с частотой команды. Излучаемый антенной пульта, модулированный высокочастотный сигнал принимается приемником, установленным на модели.

Приемник содержит усилитель низкой частоты, высокочастотный каскад и электронное реле. Высокочастотный каскад усиливает и детектирует принятый сигнал, затем сигнал фильтруется, и отфильтрованный сигнал поступает на вход усилителя низкой частоты. Ток низкой частоты сигнала команды действует на эмиттерный повторитель, который приводит к срабатыванию реле в цепи питания соответствующего двигателя.

В простейшем виде радиоуправляемая модель способна ехать вперед и поворачивать, это зависит, разумеется, от количества сервоприводов. Так, квадрокоптер может обладать шестью приводами.

Что касается команд, то они могут передаваться и по радиоканалу, и по wi-fi, и по bluetooth, и по ИК, благодаря тому, что сигнал как-никак всегда кодируется, и не создает помех, а приемник легко распознает свой сигнал, благодаря предварительной настройке.

Теперь остановимся на аккумуляторах для моделей с электродвигателем. Сегодня распространены три типа аккумуляторов: Никель-кадмиевые, никель-металлгидридные и литиевые. Напряжение 7,2 В характерно для первых двух типов, и 7,4 вольта — для литиевых. Литиевые нынче все более популярны, их емкость достигает десятков миллиампер-часов, хотя цена, конечно, соответствующая.

Что касается жидкого топлива, то здесь, как говорилось выше, требуется особое топливо, которое содержит нитрометан. Нитрометан усиливает отдачу ДВС, и содержание сего компонента обычно лежит в диапазоне 16-25%. Содержащееся в топливе масло обеспечивает двигателю смазку. На канистре с топливом указывается процентное содержание в топливе нитрометана, а также тип моделей, для которых данное топливо подойдет.

Читайте также:  Kia sorento 2 какое масло в бензиновый двигатель

Кузовы изготавливают из поликарбоната, — легкого и эластичного материала, стойкого к ударам. В продаже есть модели с кузовом и без. Кузов для своей модели можно приобрести и отдельно. Благо, выбор кузовов сегодня очень велик.

Есть прозрачные и окрашенные варианты. Прозрачные можно покрасить изнутри краской для поликарбоната, такая краска продается в магазинах моделей. Для новичков лучше всего подойдет кузов более эластичный, чтобы управление неопытного водителя не привело бы к быстрому его разрушению от аварийных ударов.

Источник

ДВС для радиоуправляемых моделей

На радиоуправляемых моделях применяют два вида двигателей — ДВС и электрические. Темой этой статьи являются двигатели внутреннего сгорания. ДВС, применяемые на радиоуправляемых моделях, делятся на два вида: калильные и бензиновые. С бензиновым двигателем всё понятно — они знакомы каждому, применяются на автомобилях, мотоциклах, бензопилах и т.п. Но на большинстве автомоделей применяются именно калильные двигатели, не знакомые непосвященному человеку. Они работают не на бензине, а на специальном топливе на основе метилового спирта, о котором будет сказано ниже.

Особенности эксплуатации

Двигатель внутреннего сгорания — надёжное, но требовательное устройство. Очень важно соблюдать правила его эксплуатации, чтобы избежать ухудшения его характеристик или выхода из строя. Обязательно прочтите инструкцию к модели перед первым запуском двигателя! Любой ДВС перед началом эксплуатации требует обкатки — выработки в специальных щадящих режимах нескольких первых баков топлива. Эти первые минуты работы сильно повлияют на всю дальнейшую жизнь двигателя.

Бензиновый и калильный двигатели

Принципиальное отличие бензинового и калильного двигателей состоит в способе воспламенения топливной смеси. В бензиновом двигателе смесь воспламеняется искровой свечой, как в обычном автомобиле. Для этого на свечу в нужный момент подаётся высокое напряжение, вызывающее искру. В калильном двигателе используется калильная свеча, которая требует разогрева перед пуском двигателя, а при работе поддерживает свою температуру достаточной для воспламенения горючей смеси при контакте с нагретой свечой.

Свечи (также как и двигатели) на фотографиях показаны в разном масштабе, реальный размер бензиновой исковой свечи порядка 4-5 см, а калильной около 1 см.

Область применения тех или иных двигателей довольно чётко разграничена. Бензиновые двигатели применяют только на больших моделях масштаба 1/5, так как они большие и тяжёлые. Представляете себе двигатель бензопилы? Вот практически такие же стоят и в бензиновых автомоделях, минимальный объем — примерно 20 см 3 , а обычно 23-30 см 3 . На всех моделях меньшего масштаба применяются компактные калильные двигатели, их объём обычно составляет 2-6 см 3 . Теперь вы знаете, что если модель жужжит и дымит, то это совсем необязательно бензиновый двигатель. Калильный ДВС практически ничем не хуже, это тоже самый настоящий двигатель, но называть его «бензиновым» будет только человек не знакомый с автомоделизмом. Объём калильного двигателя часто принято обозначать не в кубических сантиметрах, а в кубических дюймах, вернее даже в их сотых долях. Например, калильный ДВС объемом 0.21 кубического дюйма = 3.44 см 3 . Сотые доли объема двигателя в дюймах называют классом двигателя, приведённый в примере двигатель — 21-го класса. Справедливости ради стоит отметить, что фирма HPI заявила о выпуске компактного бензинового двигателя для моделей масштаба 1/8, так что, возможно, бензиновые двигатели вскоре потеснят «калилки» на моделях меньших масштабов, ведь бензиновые двигатели гораздо более удобны в эксплуатации.

Топливо

Практически все автомодельные двигатели, как калильные, так и бензиновые — двухтактные. По-крайней мере, не известно ни одной серийно выпускаемой модели с 4-тактным двигателем. 2-тактные двигатели дешевле, более просты в устройстве, более мощные при том же объеме, но при этом более шумные и менее экономичные. Понятно, что указанные недостатки не играют пости никакой роли в автомоделизме, в то время как плюсы говорят за применение 2-тактных двигателей. Все 2-тактные двигатели работают на смеси топлива с маслом, так как в них отсутствует отдельная система смазки и они смазываются маслом, входящим в состав топлива. Например, в бак модели с бензиновым двигателем следует заливать смесь бензина с маслом для двухтактных двигателей в пропорции 20:1. Топливо для калильных двигателей включает в себя порядка 20% масла, то есть значительно больше. Основу же топлива для калильных двигателей составляет метанол (метиловый спирт). К сожалению, далеко не все знают о невероятной ядовитости метанола. При обращении с топливом для калильных двигателей нужно соблюдать крайнюю осторожность и ни в коем случае не опускать попадания топлива в глаза и рот. Не хотелось бы пугать, но все, кто использует такие двигатели, должны осознавать потенциальную опасность: попадание внутрь организма 5-10 мл может вызвать слепоту, 30 мл — смертельный исход. Антидот — этанол. Конечно, никто в здравом уме не будет пить модельное топливо, но вдыхание его паров и длительное соприкосновение с кожей тоже не сулит ничего хорошего. Впрочем, бензин тоже пить и нюхать не нужно. 🙂

Читайте также:  Неисправности двигателя ваз 2106 давление масла

Устройство модельного калильного двигателя

Рядовому пользователю, даже именующему себя моделистом, не обязательно лезть в двигатель, достаточно хотя бы знать его устройство и принцип работы.

Принципиальных различий в работе двухтактных калильных и бензиновых двигателей нет, на исключением способа воспламенения топливной смеси.

Карбюратор

Для того, чтобы двигатель работал, в его камеру сгорания должна поступать должным образом подготовленная смесь топлива и воздуха. За её приготовление отвечает карбюратор. Правильная настройка карбюратора калильного двигателя — целая наука, которой мы посвятим отдельную статью.

Воздушный фильтр

На впускное отверстие карбюратора устанавливается воздушный фильтр. Наличие чистого, пропитанного специальным маслом фильтра критически необходимо для долгой жизни двигателя. Попадание даже мельчайшей пыли в цилиндр нанесёт непоправимый ущерб поршневой паре.

Резонансная труба

На впускном отверстии двигателя стоит карбюратор и воздушный фильтр. А на выпускном? Глушитель — скажете вы. Не совсем. В качестве выхлопной системы используется резонансная труба. Её роль — не уменьшить звук выхлопа (хотя и эту задачу она в некоторой степени выполняет), а увеличить мощность двигателя и повысить его КПД. Особенность устройства и работы двухтактных двигателей приводит к тому, что часть топливной смеси пролетает сквозь камеру сгорания не успев воспламениться. Форма резонансной трубы подобрана так, отразить вылетающие газы направить топливную смесь назад в камеру сгорания. Второй важной функцией трубы является создание давления в топливном баке, с которым она соединена трубочкой. Наличие резонансной трубы особо критично для калильных двигателей, бензиновые же часто используются с компактными глушителями.

Центробежное сцепление

Еще одной частью, которую можно отнести к двигателю, является сцепление — механизм, передающий вращение двигателя на трансмиссию автомодели. В радиоуправляемых моделях с ДВС используется центробежное сцепление. Принцип его работы состоит в том, что пока двигатель работает на холостых оборотах, кулачки сцепления не соприкасаются с колоколом сцепления, будучи сжатыми пружиной. При увеличении оборотов двигателя под действием центробежной силы пружина растягивается, башмаки входят в сцепление с колоколом, начинают вращать его и модель трогается с места.

Заключение

Вот и всё, о чём мы хотели рассказать в этой статье. Конечно, подробностей мало, но мы надеемся, что эта обзорная статья помогла в общих чертах понять, что из себя представляют двигатели внутреннего сгорания для радиоуправляемых моделей.

Источник

Adblock
detector