Spalovací motory

Modelářské spalovací motory

Přes obrovský rozvoj elektroletu v posledních letech zůstávají modelářské spalovací motory nejrozšířenějším způsobem pohonu našich modelů. Ve srovnání s elektrickými motory a jejich akumulátory nabízejí stále ještě příznivější poměr výkon/hmotnost, což je rozhodující především pro akrobatické modely a také makety a polomakety. Samozřejmě, k pořádnému autu nebo letadlu patří řev motoru a opojná vůně benzínu...

Učebnice fyziky nám prozradí, že spalovací motor lze pokládat za mechanické soustrojí, které je schopno přeměnit energii výbuchu palivové směsi na mechanickou energii. Činnost motoru probíhá ve čtyřech cyklech: nejprve se do prostoru válce nasaje pohonná směs (sání), která je potom stlačena pístem (komprese), silným a prudkým stlačením ohřátá směs se vznítí buď samovolně (diesel, detonační motor) nebo je zapálena pomocí zapalovací svíčky (zážehový motor) - nastává třetí fáze - výbuch (expanze). A konečně v posledním cyklu spaliny pohonné směsi opouštějí prostor válce (výfuk). Motor samotný se skládá z několika základních částí: karteru (klikové skříně) s ložisky, klikové hřídele s ojnicí - k ní je pomocí pístního čepu připojen píst obstarávající kompresi. Ten se pohybuje ve válci (u modelářských motorů je válec většinou opatřen vložkou), těsnost pístu může zajišťovat pístní kroužek, ale většina modelářských motorů je vyráběna v provedení tzv. ABC (hliníkový, tvrdě chromovaný píst v bronzové vložce). Prostor válce je shora uzavřen hlavou válce, ve které je zašroubována zapalovací svíčka (nebo klička protipístu u detonačních motorů). Kompresní poměr můžeme v případě potřeby zmenšovat přidáním podložky (těsnění) pod hlavu.

Dvoutaktní modelářský motor

Jednotlivé cykly chodu motoru - sání, komprese, výbuch (expanze), výfuk jsou důmyslným technickým "fíglem" sloučeny do dvou taktů. Směs paliva a vzduchu připravená v karburátoru je většinou nasáta dutou klikovou hřídelí či šoupátkem pod píst, a to podtlakem vzniklým v karteru pohybem pistu ve směru komprese. Při opačném pohybu pístu dochází k přepuštění směsi pomocí kanálů ve vložce (hlavě) nad píst. Následuje komprese a výbuch směsi. Při pohybu pístu směrem z horní úvratě dochází k výfuku spálené směsi výfukovým kanálem a zároveň k opětovnému nasátí směsi nad píst. Je tudíž zřejmé, že u takto pracujícího motoru dochází ke sloučení sání a výfuku v první cyklus chodu motoru, výbuch a expanze v druhý cyklus chodu motoru.

Čtyřtaktní modelářský motor

Jednotlivé cykly chodu motoru – sání, komprese, výbuch (expanze), výfuk jsou odděleny na čtyři jednotlivé doby. Řízení těchto cyklů bývá řešeno pomocí ventilových mechanizmů, vaček, zdvihátek atd. Rozhodující pro funkci motoru je rozdělení, zpřevodování otáčení klikové hřídele a vačky, případně šoupátka v poměru 2:1. Čtyřtaktní motory nesají karterem a dutou hřídelí tak jako jejich dvoutaktní bratři, ale nasávají směs přímo přes otevřený sací ventil do spalovacího prostoru při pohybu pístu z horní úvratě (první cyklus). Po uzavření sacího ventilu a při pohybu pístu do horní úvratě dochází ke kompresi (druhý cyklus). Následuje výbuch a pohyb pístu do dolní úvratě (třetí cyklus). Při opětovném pohybu pístu do horní úvratě se otevírá výfukový ventil – výfuk (čtvrtý cyklus ). Vše se opět opakuje. Je zřejmé, že pro správný chod je rozhodující správné sladění otvírání a zavírání ventilů – proto je nastavení ventilové vůle (vedle seřízení karburátoru) tím nejdůležitějším bodem seřizování čtyřtaktního motoru. Jaký je rozdíl mezi dvoutakty a čtyřtakty? Dvoutaktní motor má vždy při stejném zdvihovém objemu vyšší výkon (např. pro model poháněný dvoutaktní „desítkou“ bude třeba čtyřtakt 12-15 ccm), pracuje ve vyšších otáčkách. Čtyřtaktní motor je vždy poněkud těžší (robustnější konstrukce, vačková hřídel a vše spojené s ventily), pracuje v nižších otáčkách s vyšším točivým momentem. Čtyřtakt je tišší a celkově zvuk motoru je „maketovější“.