油動模型飛機雖然有一定污染,但動力強勁,發(fā)動機隆隆的轟鳴聲帶給人極強的現(xiàn)場感,使其成為很多模友鐘愛的理由。
與電動模型飛機不同,油動模型飛機的發(fā)動機必須經(jīng)過一定的調(diào)試才能發(fā)揮出最佳性能。由于模型發(fā)動機的調(diào)試不僅需要具備一定的基礎知識,還要掌握豐富的經(jīng)驗技巧,因此新手們在初次接觸時往往不能很快調(diào)試成功。這導致很多人望而卻步,從此不再接觸油動模型飛機。
其實,根據(jù)筆者的經(jīng)驗,模型發(fā)動機的主要部件一般并不需要經(jīng)常調(diào)試,調(diào)試的重點是汽化器(也稱化油器)。如何正確調(diào)試汽化器,對模型發(fā)動機的正常工作至關重要。下面,筆者就從基礎知識入手,談談如何調(diào)節(jié)模型發(fā)動機的汽化器。
一、汽化器
1.定義及組成
汽化器是模型發(fā)動機上一種精密的機械裝置。它利用伯努利原理,使燃料借助快速流動的空氣充分霧化,形成燃料/空氣混合汽后進入發(fā)動機汽缸。
汽化器一般由進氣管(空氣吸入口、風門)、噴油管(燃料注入口)及調(diào)節(jié)油針組成。
2.工作原理
模型發(fā)動機的正常工作有賴于一定比例的燃料/空氣混合汽進入汽缸燃燒做功。汽化器的功用就是調(diào)整輸出合適的燃料流量,以配合空氣的流量。
一些剛接觸模型發(fā)動機的模友可能會想:一旦模型發(fā)動機達到理想的燃料/空氣混合比,是不是就不需要再調(diào)試汽化器了?答案是否定的。因為隨著模型發(fā)動機所處環(huán)境的溫度、濕度、海拔高度以及大氣壓力的變化,進入模型發(fā)動機的空氣(特別是氧氣)也會隨之變化。所以,燃料/空氣混合比的設定必須因環(huán)境的改變而適時調(diào)整。就像汽車比賽一樣,專業(yè)的發(fā)動機調(diào)校師要根據(jù)當時的天氣情況,重新調(diào)整出合適的燃料/空氣混合比,才能使發(fā)動機更適應整場比賽。模型飛機的發(fā)動機也是如此。
對于二行程模型發(fā)動機,當活塞上行時,其下方區(qū)域的氣壓降低。在內(nèi)外壓差的作用下,空氣經(jīng)過汽化器被抽入汽缸內(nèi)。當空氣流經(jīng)進氣管時,會在最狹窄的地方加速,動壓增大、靜壓減小,即產(chǎn)生負壓區(qū)。在負壓作用下,燃料從注入口中被抽出,并在高速氣流中霧化。
二、空氣流與燃料流
1.空氣流
空氣流的大小由油門(風門)的位置決定。模友通過遙控器控制發(fā)動機油門大小時,實際上是控制進入模型發(fā)動機的空氣流量大小。
2.燃料流
燃料流通常由發(fā)動機汽化器上的油針控制。事實上,這個油針就是一種螺絲。它的末端通常為錐形,從孔座中伸入油路。燃料流過油針所在的腔室時,如果油針向內(nèi)旋轉,則旋入腔室的體積增大,減少了腔室內(nèi)的可用空間,從而減小了燃料的流量。相反,如果油針外旋,則腔室的可用空間增大,就會增加燃料的流量。
三、油針
油針也稱“混合油針”。一般的模型發(fā)動機至少有一個主油針(又叫高速油針)以及一個低速油針(又叫副油針、怠速油針或小油針)。有些模型發(fā)動機還有第三支油針,即“中速油針”。
1.主油針(高速油針)
主油針位于燃料從油箱進入汽化器的第一個入口處,控制進入汽化器的燃料/空氣混合腔室的總體燃料流量。
2.低速油針
低速油針可進一步控制經(jīng)過主油針后的燃料流量(有些發(fā)動機的低速油針無法調(diào)節(jié),為固定低速油針)。如果沒有低速油針,當發(fā)動機處于怠速或較低轉速時,進入發(fā)動機的燃料過多,無法完全燃燒,會導致發(fā)動機積油。
低速油針通常位于汽化器可活動風門的一側(為推拉式或旋轉式),在風門全關時處于插入燃料注入口的狀態(tài),并與燃料注入口共同構成一個節(jié)流閥。低速油針通常與風門耦合運動。當風門開口增大時,它將逐漸從燃料注入口中抽出。低速油針只在油門處于怠速狀態(tài)或風門開口較小時起作用。當風門進一步打開時,低速油針會全部抽離,此時燃料流量完全由主油針控制。
綜上所述,低速油針主要控制模型發(fā)動機怠速及轉速稍高于怠速時的燃料/空氣混合比。如果低速油針設定得過于“富油”(混合汽中燃料過多),發(fā)動機怠速時將吸入過多燃料,曲軸箱容易積油。一旦油門加大,積聚的燃料會立刻沖入汽缸,并浸濕電熱塞,導致發(fā)動機熄火。同樣,過分的“貧油”也不好,這會使發(fā)動機無法正常工作。
一些入門級模型發(fā)動機的汽化器通常采用固定式低速油針。這雖然簡化了調(diào)試時的復雜程度——模友只需調(diào)試主油針,但很大程度上限制了模型發(fā)動機在復雜環(huán)境下獲得最佳性能的能力。這樣的設計通常只能在特定環(huán)境下發(fā)揮功效,并不具有普遍性。
3.“中速油針”
其實“中速油針”并不是真的油針,而是一個可調(diào)節(jié)的腔室,主要與低速油針配合,用以調(diào)節(jié)油門在中度開合時的燃料注入比。因設計原因,“中速油針”僅在推拉式(一般在車模上使用)汽化器中使用。在很多推拉式汽化器中,低速油針位于推拉閥的中央,而與低速油針發(fā)生相互作用的“中速油針”則位于汽化器的一端。
在調(diào)節(jié)好主油針和低速油針后,當使用推拉式汽化器的模型發(fā)動機打開油門時,如果不調(diào)整“中速油針”,空氣會直接從燃料注入口周圍流過,即燃料注入口未完全暴露在空氣流中,這樣模型發(fā)動機抽入的燃料量的增量將會很少。還需特別注意的是,低速油針和“中速油針”必須同步調(diào)整,即低速油針與“中速油針”要保持相對位置不變。例如,將“中速油針”逆時針旋轉兩圈后,應將低速油針順時針旋轉兩圈,此時兩者的相對位置就沒有發(fā)生改變,而僅改變了燃料注入腔在進氣道中的相對位置。
模友在調(diào)試“中速油針”時需反復嘗試,以使汽化器燃料注入效率達到最高。例如“中速油針”在1/4油門時恰好完全暴露于空氣流中,那么此刻燃料/空氣的混合比達到最佳,外在表現(xiàn)為模型動力充足。若此時逆時針旋轉低速油針,同時順時針旋轉“中速油針”,然后再將低速油針旋入燃料注入腔室,那么模型動力輸出曲線將變得平緩;反之,動力輸出曲線將變得陡峭,可能出現(xiàn)“富油”現(xiàn)象。
對于有一定發(fā)動機調(diào)試經(jīng)驗的模友,掌握“中速油針”的調(diào)節(jié)方法十分必要。在主油針與低速油針的基礎上,“中速油針”的存在為模型發(fā)動機的調(diào)試增加了一定的靈活度。尤其是當?shù)退儆歪槼霈F(xiàn)問題難以調(diào)整時,可通過固定低速油針,改為調(diào)節(jié)“中速油針”的方法獲得同樣的調(diào)試效果。
對于基礎知識并不扎實的新手來說,筆者不建議隨意調(diào)整“中速油針”。此外,由于現(xiàn)在高性能發(fā)動機對油針的反饋比較敏感,些許改變都可能對模型發(fā)動機性能造成較大影響,因此生產(chǎn)廠商通常建議此類發(fā)動機上的“中速油針”僅依據(jù)濕度不同而進行調(diào)節(jié),以減少調(diào)試次數(shù)。正因如此,“中速油針”也被稱為“濕度油針”。
具體調(diào)節(jié)方法為:先調(diào)整“濕度油針”,使其外表面與汽化器表面大致齊平。然后以此為基準,若天氣濕度較大,可收緊(順時針旋轉)“濕度油針”,使燃料注入口完全暴露于空氣流中的時間延遲;若濕度較小,可適當松開“濕度油針”,使燃料注入口早些接觸空氣流,以延長完全暴露的時間。特別注意一點,無論是收緊還是松開“濕度油針”,調(diào)節(jié)范圍都不要超過1/2圈。
通過上述介紹,模友已初步了解了汽化器的工作原理、調(diào)試方法、調(diào)整原則以及可能出現(xiàn)的問題。掌握了這些基礎知識,并清楚了解每一步調(diào)整會產(chǎn)生的結果,才能正確地將模型發(fā)動機調(diào)試到最佳狀態(tài)。
初次接觸模型發(fā)動機的模友也不要害怕調(diào)試,只有多實踐、多操作,才能掌握科學的方法。而如果不敢嘗試,永遠也不可能獲得經(jīng)驗。調(diào)試模型發(fā)動機時要記住:每次只做少量調(diào)整,然后多觀察產(chǎn)生的效果,并結合上述工作原理進行思考,相信很快就會掌握調(diào)試發(fā)動機的方法。