С ДВИГАТЕЛЕМ. НО БЕЗ ГОРЮЧЕГО

Не так давно в журнале «Моделист-конструктор» был опубликован материал о модели самолета с пневматическим двигателем. Основное преимущество такого мотора перед любыми другими в том, что топливо ему не требуется. Вместо него из обычной пластиковой бутылки (в таких продается газированная вода) в рабочий цилиндр подается сжатый воздух. Возобновить запас такого «топлива» можно с помощью обычного автомобильного насоса или, что удобнее и легче, портативного компрессора для накачивания шин.

Необычный двигатель вызвал живой интерес среди определенной группы читателей журнала — редакция получила немало писем с просьбой рассказать на его страницах и о других моделях, которые можно сделать на базе такого моторчика. Выполняя эти пожелания, предлагаем вниманию читателей гоночную автомодель с топливным баком-бутылкой и пневматическим двигателем.

Для начала несколько слов о самом пневмодвигателе. Как видно из рисунка, по схеме он мало отличается от модельного двигателя внутреннего сгорания с кривошипношатунным механизмом. В его передней и задней частях располагаются два золотника — впускной и выпускной. Когда поршень оказывается в нижней мертвой точке, открывается впускной золотник, сжатый воздух поступает через него в кривошипную камеру и давит снизу на поршень. Поршень начинает двигаться, и когда проходит 2/3 своего хода, впускной золотник закрывается, и он продолжает движение за счет расширения сжатого воздуха. После прохождения верхней мертвой точки открывается выпускной золотник, и поршень, двигаясь к верхней мертвой точке, выдавливает через него отработанный воздух.

Более подробно о пневмодвигателе, его конструкции, деталях и технологии изготовления можно узнать из статьи «В воздухе — пневмолет» (см. «Моделист-конструктор» № 10 за 2000 год).

Сама же автомодель состоит из баллона для сжатого воздуха, в качестве которого используется полуторалитровая пластиковая бутылка из-под газированной воды внешним диаметром около 80 мм, дюралюминиевой рамы, стеклопластикового обтекателя передней части модели, трансмиссии из пары конических шестерен и передней ведущей оси и четырех колес.

Геометрическая схема автомодели с пневматическим двигателем

Рама автомодели:

1 — основание (дюралюминий, лист s4); 2 — стыковочный кронштейн силового блока (дюралюминий, лист s4); 3 — болты МЗ (4 шт.)

Конструкция автомодели:

1 — заправочный штуцер (велосипедный вентиль с золотником); 2— резиновая шайба; 3 — баллон для сжатого воздуха (пластиковая бутылка емкостью 1,5 л); 4,15 — гайки М5; 5—задняя полуось (сталь, шпилька М5); 6 — рама (дюралюминий, лист s4); 7,12 — колеса (от детской игрушки); 8 — обтекатель (выклейка из стеклоткани и эпоксидной смолы); 9— болты МЗ с гайками; 10 — стыковочный кронштейн силового блока (дюралюминий, лист s4); 11 — передняя ось (сталь «серебрянка», шпилька М5); 13 — пневмодвигатель; 14,16 — конические шестерни главной передачи (i = 1); 17 — крепление ведомой шестерни (цилиндрический штифт d1,5); 18— крепление ведущей шестерни (гайка М5); 19—головка «гонщика-пилота» (пенопласт); 20— козырек (прозрачный пластик)

Пневматический двигатель рабочим объемом 3 см^3:  

1 — винт МЗ крепления задней стенки; 2 — коленвал-золотник (сталь, пруток d25); 3— шайба (сталь); 4 — корпус двигателя (Д16Т или АК4-1Т); 5 — шатун (Д16Т); 6 — поршень (Д16Т или АК4-1Т); 7 — задняя стенка (Д16Т или АК4-1Т); 8 — золотник (сталь); 9— прокладка (фторопласт или твердая резина); 10 — палец кривошипа («серебрянка» 50ХФА); 11 — шайба (фторопласт или текстолит); 12 — элемент шарнира (подшипниковый шарик d5,5)

Начинать работу следует с подбора подходящей емкости для сжатого воздуха — потребуется, по меньшей мере, две совершенно одинаковые бутылки: одна для самого баллона и другая для выклейки по ней обтекателя передней части модели. В утолщенной задней части бутылки-баллона необходимо просверлить отверстие и вставить в него велосипедный вентиль с золотником, рассчитанным на использование автомобильного насоса. На переднюю часть бутылки-баллона наворачивается двигатель — получается своего рода силовой блок.

Силовой блок закрепляется на раме, вырезанной и согнутой из листового дюралюминия толщиной 4 мм — в передней части рамы для этого предусмотрен стыковочный кронштейн. Передача вращения от двигателя на переднюю ведущую ось осуществляется с помощью конических шестерен — передаточное число пары равно 1. Колеса автомодели диаметром около 120 мм подбираются от подходящей детской игрушки. Желательно, чтобы они были с резиновыми шинами.

Обтекатель передней части модели выклеивается из эпоксидной смолы и стеклоткани по болвану, сделанному с использованием бутылки-близнеца той, что выбрана в качестве баллона. Для этого бутылка с помощью пенопласта доводится до нужной формы, после чего болван шпаклюется пластилином и оклеивается на эпоксидном связующем тремя—четырьмя слоями стеклоткани. После полимеризации оболочка снимается с болвана, вышкуривается и подшпаклевывается, в нижней ее части делается вырез в соответствии с формой рамы, после чего обтекатель окрашивается автоэмалью подходящего цвета. Далее на модели закрепляется защитный козырек из прозрачного пластика и головка «гонщика-пилота» в шлеме.

Запускать модель можно как на корде длиной 5—8 м, так и без него на любой спортивной площадке в «неуправляемом» режиме. При наличии нескольких таких моделей можно устраивать гонки на длину пробега, на скорость прохождения мерного участка и на точность попадания в размеченные на трассе ворота.

И.ТЕРЕХОВ