Как сделать топливо для автомоделей

Топливо для автомодельных двигателей

Автор статьи: Владислав Ярополов.

Краткий обзор компонентов калильного топлива

Топливо для калильных двигателей изготавливается из смеси 3-х основных компонентов: метанол (60-80%), нитрометан (5-20%, иногда до 30%) и масло (8-25%).

Но еще одной причиной добавления нитрометана является получение более ровной и устойчивой работы двигателя на холостых оборотах.

Также считается, что более высокое содержание нитрометана снижает рабочую температуры двигателя, и это объясняется тем, что чем выше содержание нитрометана, тем более богатую воздушно/топливную смесь необходимо использовать. Это приводит к улучшению охлаждения двигателя за счет теплоты испарения метанола и нитрометана. Этим эффектом можно пользоваться для улучшения условий работы двигателя при различных внешних температурах. Летом двигатель лучше работает на топливе с содержанием нитрометана 15-25%, а зимой и в холодную погоду лучше использовать топливо с содержанием нитрометана 10-15%. Не забывайте о смене свечи накаливания при существенном изменении содержания нитрометана (приблизительно на 10%). Более высокое содержание нитрометана требует использования более холодной свечи накаливания (с более толстой спиралью). Это объясняется снижением октанового числа топлива при увеличении содержания нитрометана и ускорением момента зажигания, более холодная свеча позволяет до некоторой степени отодвинуть момент зажигания.

Для большинства двигателей используемых в радиоуправляемых автомоделях, смесь с 20% нитрометана вероятно будет наилучшим балансом. Большинство двигателей в автомоделях могут использовать топливо вплоть до 30% содержания нитрометана, но скорее всего будет лучше избегать излишнего превышения того, что используется в типичном калильном двигателе. Топливо с содержанием 20% нитрометана является наиболее общей смесью для двигателей автомоделей и будет верным выбором для большинства пользователей. Следуйте рекомендациям производителя двигателя, и вы будете в безопасности.

3) МАСЛО.
Смазочная часть топливной смеси также очень интересна. В течение многих лет в этой области велось множество дискуссий и давалось много рекомендаций по изменениям. Первым было касторовое масло. Затем были синтетические масла. Некоторые виды топлива были смешаны полностью на касторовом масле, а некоторые на синтетических маслах. В наши дни, большинство марок топлива содержат комбинацию синтетического и касторового масла.

Касторовое масло является натуральным продуктом, который производится из растений. Это природная смазка, которая обладает некоторыми уникальными свойствами. Когда касторовое масло подвергается высоким температурам, оно начинает разлагаться. Обычно это плохо, когда смазка разлагается в двигателе внутреннего сгорания. Однако, в случае с касторовым маслом, это «разложение» является одним из величайших достоинств! Когда касторовое масло разлагается при высоких температурах, его свойства изменяются и его высокотемпературные смазочная способность в действительности увеличивается! По мере увеличения температуры двигателя, касторовое масло продолжает разлагаться и образует смазочную пленку, которая фактически еще лучше защищает двигатель. С течением времени, эта пленка или отложения (подобно лаку) может также засмаливать поверхности двигателя и вызывать другие проблемы.

С другой стороны, синтетические масла намного чище и обычно не оставляют после себя никаких отложений. Синтетические масла могут смазывать металлические поверхности при высоких оборотах двигателя, когда температура остается более низкой. Однако, когда температура поднимается, синтетические масла могут разлагаться и фактически сгорают, оставляя незначительную защиту для двигателя.

Итак, есть достоинства и недостатки, как у касторового масла, так и у синтетических масел. К счастью, большинство марок топлива для автомоделей использует достоинства каждого типа масла, и содержит смесь касторового и синтетического масла для обеспечения максимальной защиты калильных двигателей при различных условиях эксплуатации.

Добавки к топливу

Дополнительно к этим 3 основным компонентам топлива, часто используются другие присадки, добавляемые в топливо в небольших количествах, что помогает изменить некоторые характеристики топлива. Среди прочего, эти присадки могут включать анти-вспенивающие добавки и вещества, помогающие предотвратить коррозию внутри двигателя.

Дополнительная информация о топливе

Если вы читали журналы, инструкции к двигателям или разговаривали со спортсменами, вы вероятно встречали противоречивую информацию о автомодельном топливе. Основной спор фокусируется на том, сколько и какого типа масла необходимо для автомодельного топлива.

Почему нежелательно использовать топливо для авиамоделей

Автомодельные двигатели работают в совершенно других условиях, чем двигатели авиамоделей. Двигатели авиамоделей проводят большую часть своего рабочего времени на полных оборотах, они постоянно обдуваются охлаждающим воздушным потоком от винта, а немедленный отклик газа и ускорение не является столь же критичными, как для автомодельного двигателя.

Автомодельные двигатели проводят большую часть своего рабочего времени, ускоряясь от одного поворота до следующего, и редко работают на полных оборотах больше нескольких секунд. Они используют увеличенную охлаждающую головку, чтобы рассеивать тепло сгорания, и спортсмены фактически настраивают автомодельные двигатели, основываясь на приемистости.

Топливо, разработанное для авиамоделей, обычно содержит от 15% до 20% масла. Тогда как производители, которые действительно понимают требования автомодельных двигателей, обычно замешивают в автомодельное топливо от 8% до 12% масла.

Почему от 8% до 12% масла

Использование топлива с высоким содержанием масла (более 15%) в автомодельных двигателях не увеличит срок службы двигателя, как полагают некоторые. Путем обширных испытания было установлено, что точка максимального срока службы фактически составляет приблизительно 8% содержания масла для большинства автомодельных двигателей. Другими словами более чем 8% масла в топливе не делает ничего для улучшения ресурса автомодельного двигателя. В действительности вторичные эффекты использования топлива с высоким содержанием масла могут вызвать повреждение двигателя путем поощрения запусков с обедненной смесью. Давайте рассмотрим это.

Использование топлива с высоким содержанием масла заставляет автомодельный двигатель быть невосприимчивым во время ускорения, как будто двигатель работает на богатой смеси. Обычно при использовании топлива с высоким содержанием масла, чтобы получить резкое ускорение и реакцию, двигатель должен быть отрегулирован со слишком бедной смесью. Кроме того, высокое содержание масла предотвращает обедненные провалы (перебои в работе двигателя), когда двигатель чрезмерно обеднен, таким образом позволяя двигателю работать при такой обедненной смеси без обычного контрольного предупреждения обедненного провала, позволяющего вам узнать, что двигатель перегревается.

В итоге, топливо с высоким содержанием масла не дает дополнительной защиты. Сделайте себе одолжение, и следуйте этим двум правилам:

Последний раз редактировалось Механег Вс мар 15, 2009 1:51 pm, всего редактировалось 1 раз.

Автор статьи: Владислав Ярополов.

Вопрос: На каком топливе лучше обкатывать двигатель, на высококачественном, низкокачественном или на специальном обкаточном топливе? Так как масло в топливе также может быть высококачественное или низкокачественное. В какую категорию попадает касторовое масло, в высококачественную или низкокачественную?

Ответ: Нет никаких особых преимуществ в использовании специального обкаточного топлива. Для обкатки рекомендуется использовать обычное топливо, используя то же содержание нитрометана и ту же марку топлива, которые вы будете использовать в дальнейшем.

Если вы используете для обкатки двигателя обычное топливо, то рекомендуется дополнительно добавить масла.
Для первого литра топлива добавьте 5% масла (50% синтетика + 50% касторка).
Для второго литра топлива добавьте 3% масла (50% синтетика + 50% касторка).
Для третьего литра топлива добавьте 2% масла (50% синтетика + 50% касторка).

Касторовое масло бывает различного качества, тем не менее, это очень хорошая смазка с единственным недостатком, оно оставляет смолянистый налет.

Топливо для обкатки самолетного и вертолетного двигателя

Факты о топливе

Миф: Модельное калильное топливо должно содержать ХХ% масла, чтобы работать правильно, хорошо выполнять свои функции и защищать двигатель от износа.

Факт: нет никакого такого установленного числа. по крайней мере, единого.

На сегодняшний день весьма немного сортов модельного топлива, предназначенного для R/C использования, содержит только касторку. Для целей этого обсуждения, в дальнейшем мы будем рассматривать топлива, содержащие только синтетическое масло или его смесь с касторкой.

Давайте представим следующую ситуацию. Предположим, в какой-то момент Вашей жизни Вы обеспокоились вопросом о том, как прожить долгую жизнь и быть здоровым. Обеспокоились до такой степени, что решили посоветоваться с доктором как этого достичь. Когда Вы доходите до питания, Вы говорите: «Хорошо, скажите мне, доктор: если я хочу быть здоровым и сильным в 90 лет, как я должен питаться?». Добрый доктор отвечает: «Мой мальчик, если ты будешь есть два фунта еды в день, ты будешь в порядке!»

Я предполагаю Ваш ответ. Он был бы похож на этот: «Хорошо. Но какой пищи, док? В конце концов, нет двух одинаковых видов пищи. Два фунта салата или два фунта свиных отбивных?» Если он ответил: «Не имеет значения. Если Вы будете есть все время по два фунта еды в день, Вы, вероятно, переживете Ваших детей», я ставлю на то, что Вы убежите, а не уйдете из офиса этого шарлатана!

2. Следуя той же самой логике: чем меньшее количество масла мы используем (не менее необходимого, конечно), тем меньше масла попадает на свечу. Мы можем достичь более низких и более устойчивых оборотов холостого хода.

Многие моделисты, особенно те, кто уже продолжительное время занимается этим хобби, и те, кто переставал им заниматься на несколько лет и недавно начал снова, очень хорошо помнят время, когда модельное топливо должно было содержать около 25% масла, и только касторки. Им тяжело привыкнуть к мысли, что это уже давно не является правилом для современных моторов.

Ключевым словом здесь, конечно, является «современных». Сплавы, из которых сейчас делают двигатели, только отдаленно напоминают те, что использовались раньше. В результате сегодняшние двигатели просто-напросто не требуют так много смазки. Вкратце я добавлю, что те, кто использует антикварные двигатели старинных времен, конечно, без сомнения, должны продолжать использовать в топливе то масло и в том количестве, какое рекомендует инструкция.

Мы не должны забывать, что, в дополнение к значительно лучшим сплавам, сейчас используются технологии, только слегка напоминающие старые. Современные CNC-машины могут изготовить дешево и с необходимой точностью одну или миллион абсолютно одинаковых деталей.

Те же из Вас, кто начал заниматься моделями в последние годы, могут быть потрясены, узнав, что до появления этой новой технологии каждый поршень вручную подгонялся к каждому цилиндру. Не существовало другой технологии, кроме изготовления тысячи поршней, тысячи цилиндров и выбора из них пригодных пар.

Еще одно подтверждение правильности соображений по поводу содержания масла в топливе было получено при чтении инструкции к новому 4-х тактному импортному двигателю DAMO FS 218 twin. Для него рекомендуется топливо, содержащее 94% метанола, 5% нитрометана и 1% касторки! Понятно, что это еще больше утвердило меня в мысли, что «нет никакого такого установленного процента содержания масла». Ну а теперь… к сегодняшней теме.

Каждый вид масла имеет своих приверженцев, и все они правы в чем-то. «Старики» имеют тенденцию одобрять топливо только с касторкой или, в крайнем случае, с новым процентным содержанием касторки. Моделисты, которые занялись этим хобби 15…20 лет назад, имеют сильную привязанность к синтетическому маслу, или, по крайней мере, хотят, чтобы их топливо содержало главным образом синтетическое масло. Давайте сравним оба вида масла статистически.

Синтетическое масло
Сильные стороны:

1. Хорошая смазывающая способность (Это «пленка»).
2. Очень низкие отложения кокса и сажи.
3. Оставляет меньше следов на модели.
4. Существует с различной вязкостью.
5. Полностью растворимо в нитрометане.

Слабые стороны:

1. Без присадок вызывает коррозию.
2. Температура сгорания примерно на 100 градусов ниже, чем у касторки.
3. Много типов разного качества, что затрудняет выбор.
4. Дорогое, почти вдвое дороже касторки, увеличивает стоимость топлива.
5. Если используется как единственное в топливе, то требует большего количества, что увеличивает стоимость топлива.

Касторка
Сильные стороны:

1. Отличная смазывающая способность.
2. Можно использовать в меньшем количестве, что дает большую мощность и делает устойчивым холостой ход.
3. Температура сгорания выше примерно на 100 градусов, чем любого синтетического.
4. Почти на 50% дешевле синтетического, уменьшает стоимость топлива.
5. Хорошая натуральная защита от коррозии.

Слабые стороны:

Я хотел бы здесь добавить о слухе, порождающем много споров в Интернете, о том, что производители касторового масла изменили технологию производства и масло, которое производится сейчас, полностью или частично не совместимо с метанолом.

Несколько лет назад, сообщество моделистов было в «синтетическом безумии» и склонялось к топливам, содержащим только полностью синтетические масла. Хорошо, по крайней мере, по моему мнению, видеть существенное колебание обратно, к центру, когда большинство готово предпочесть смесь синтетического масла и касторки. Мы думаем, что это имеет смысл, и опыт многих лет доказывает это.

Остатки масла и модельный двигатель также неотделимы, как собака и лай. Мы должны научиться жить с этим.

В действительности, нитрометан должен быть нагрет до 96 градусов F, для того, чтобы он начал испускать достаточно паров, которые могут быть зажжены какой-нибудь искрой или пламенем! (Я демонстрировал это недавно другу, неоднократно помещая горящую спичку в небольшую емкость, полную нитрометана. Я могу добавить, что он не приблизился на расстояние менее 20 футов в течение демонстрации.)

Каждый двигатель внутреннего сгорания смешивает воздух и жидкое топливо некоторого вида. В нашем случае это жидкое калильное топливо. Цель карбюратора состоит в том, чтобы отмерить эти два компонента в нужной пропорции, и каждый двигатель требует определенной пропорции жидкого топлива и воздуха. Попробуйте добавить слишком много жидкости без достаточного количества воздуха, и двигатель не будет работать вообще. Какова цель турбонаддува на полноразмерных двигателях? Нагнетать немного больше воздуха, чем сможет обработать простой карбюратор или инжекторная топливная система.

Предположим, что мы должны были найти путь для сжигания большего количества жидкости в наших модельных двигателях без увеличения поступления воздуха. Это добавило бы мощности, не так ли? Хорошо, предположите, что мы это можем! Двигатель внутреннего сгорания может сжечь нитрометана более чем в 2 раза больше, чем метанола, используя один и тот же объем воздуха. Вот и все! Мы получили больше мощности. Вот так это работает, и это нетрудно для понимания. И мы не должны тратить много времени на размышление об этом в ходе повседневных полетов.

Однако существуют некоторые факторы, которые мы должны рассмотреть. Практически все обычные полеты могут быть выполнены на модельном топливе, содержащем от 5% до 15% нитрометана. Если Вы летаете на чем-то вроде тренера, или Cub, или подобной модели, нет, вероятно, никакой причины, почему бы 5% топливу не работать отлично. Требуется немного больше мощности? Используйте 10% или 15% содержание нитрометана в топливе. Я не рекомендовал бы использовать топливо с более высоким содержанием нитрометана в большинстве популярных двигателей. Увеличение содержания нитрометана, вероятно, ничему не повредит, но ничего и не даст.

Мы продаем больше топлива с 15% нитрометана, чем любых других топливных смесей, и для этого есть серьезная причина. Большинство популярных двигателей на рынке сегодня разработано для того, чтобы работать на такой смеси. Как правило, европейские двигатели успешно работают на смесях с более низким содержанием нитрометана, потому что они рассчитаны на это. Почему? В Европе нитрометан может стоить между 150$ и 200$ за галлон! Достаточное основание?

Нитрометан дает больше, чем просто прибавка мощности. Он помогает достигать устойчивого холостого хода при более низких оборотах. Есть один хорошей тест для проверки, чтобы узнать, нуждается ли конкретный двигатель в большем содержании нитрометана в топливе. Заведите двигатель, дайте ему прогреться в течение нескольких секунд, установите газ на минимальные холостые обороты, и удалите накал свечи. Если при этом обороты двигателя уменьшаются, используйте смесь с более высоким содержанием нитрометана. Если нет заметного снижения оборотов, значит, смесь хорошо подходит к Вашему двигателю.

Мое любимое правило: Если Вы имеете хорошо летающую модель, и ей только иногда немного недостает мощности, то увеличьте содержание нитрометана на 5%. Если модель не летает, как надо, Вы нуждаетесь в более мощном двигателе, а не в большем содержании нитрометана!

Почему нитрометан стоит так дорого? Я не имею никаких сведений относительно стоимости производства, но производство требует многомиллионных инвестиций в большой очистительный завод. Существует, однако, серьезная причина для высокой стоимости нитрометана: есть только один его изготовитель в Западном Полушарии. Примите это к сведению.

Не проходит и месяца, чтобы кто-нибудь не позвонил, чтобы спросить: «Я слышал, что большее количество нитрометана будет снижать рабочую температуру моего двигателя. Это правда?» Нет. Чем выше содержание нитрометана, тем выше рабочая температура. К счастью, в большинстве наших двигателей различие в рабочей температуре между 5% и 10%-процентным топливом незначительно, и есть совокупность других факторов (надлежащее смазывание и т.д.), которые являются гораздо более важными.

Каково практическое значение этого вывода? Если Вы повышаете содержание нитрометана в топливе, убедитесь, что открыли иглу карбюратора на несколько щелчков прежде, чем Вы идете летать. Иначе у Вас окажется слишком бедная смесь и Вы можете повредить двигатель. Наоборот, если Вы снижаете содержание нитрометана, Вы должны будете отрегулировать карбюратор на обеднение смеси.

Факт: Большинство модельных топлив для 4-х тактных двигателей содержит меньше масла, чем сопоставимые топлива для 2-х тактных двигателей.

Факт: 4-х тактные двигатели сжигают топливо только каждый второй такт, против каждого такта у 2-х тактных двигателей. При сжигании, или горении, топлива также выделяется теплота. Логически может быть выведено, что, если огонь в камере сгорания присутствует только каждый второй такт, механизм имеет время, чтобы остыть немного между циклами сгорания.

Давайте рассмотрим это немного подробнее. Использование гипотетического механизма с 4 тактами, на 10 000 оборотах в минуту = 5 000 циклов сгорания в минуту, против гипотетического 2-тактного, с 13 000 оборотов в минуту, с тем же самым количеством циклов сгорания в минуту. Различие увеличивается. 2-тактный имеет на 160 % больше циклов сгорания, чем 4-тактный. Даже при том, что это частично компенсируется тем фактом, что некоторые 4-тактные двигатели имеют более высокую температуру выхлопных газов, совершенно ясно: 4-тактные остаются более холодными и нуждаются в меньшем количестве масла.

Вывод: По понятным причинам, которые были изложены выше, использование должным образом смешанного топлива должно улучшить все характеристики работы 4-х тактного двигателя по сравнению с использованием хорошего топлива для 2-х тактного двигателей в том же самом двигателе.

Заключение: Поскольку изготовители двигателей «погорели» в последние годы из-за попыток некоторых изготовителей топлива понизить стоимость их изделий, используя или слишком мало масла или его дешевые сорта, большинство из них сегодня рекомендует, чтобы Вы использовали топливо для 2-х тактных двигателей в их 4-х тактных двигателях, или рекомендуют ненормально высокий процент содержания масла в топливе (по этой же причине). Их нельзя в этом винить, так как они не могут контролировать количество и качество масла, используемого в чьем-либо топливе, они только пытаются «прикрыть свою задницу». Я бы тоже так сделал.

Во время ответов на вопросы бесчисленных «Dog & Pony Shows» в хобби-клубах на всей территории США, один из наиболее частых вопросов был: «Каков срок годности топлива?» Ответ одновременно и простой и легкий: «Должным образом хранимое модельное топливо имеет почти неопределенный срок годности». Так что же такое «должным образом хранимое»? Давайте разберемся.

Есть и другая отрицательная сторона использования топлива в бочках. Представьте, что топливом пользуется несколько человек. Без надлежащего присмотра за емкостями такого типа (возможно, не имеющими необходимых предупреждающих надписей и т.д.) и выдачей топлива, высока вероятность какого-либо несчастного случая и привлечение к ответственности за него. Клубы моделистов, рассматривающие возможность такой закупки топлива для своих членов, должны обязательно знать и думать о потенциальной ответственности!

Также верно и то, что УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ излучение дневного света (или люминесцентных ламп) ухудшит качество чистого нитрометана через какое-то время. Исходя из нашего опыта, мы можем утверждать следующее: если нитрометан находится в растворе и в небольшой концентрации, ухудшающее воздействие излучения относительно незначительно.

Источник

• ← Как сделать топливо для автомобиля
• Как сделать топливо для бензопилы →