Silniki spalinowe obecne są nie tylko w środkach powszechnej lokomocji, ale także i w modelach RC. Powstały one na początku drugiej połowy XX wieku i do dziś rozpalają wyobraźnię wszystkich fanów modelarstwa oraz motoryzacji. Co sprawia, iż pomimo bardzo skomplikowanej budowy, model z silnikiem spalinowym jest nierzadko szczytem marzeń kierowców? W tym artykule postaramy się odpowiedzieć na to pytanie.
Czym charakteryzują się silniki spalinowe RC?
Silnik modelarski jest silnikiem spalania wewnętrznego, którego zadaniem jest zasilanie zdalnie sterowanych maszyn, tj. samochodów, łodzi, samolotów etc. To tyle z Wikipedii. Zasada działania silnika modelarskiego jest dokładnie taka sama, jak prawdziwej jednostki napędowej. Również mamy w środku cylinder, wewnątrz którego porusza się tłok ruchem posuwisto-zwrotnym. Mieszanka paliwowa ulega zapłonowi albo na skutek iskry (silniki benzynowe) albo dzięki wysokiemu ciśnieniu i żarzącej się non-stop świecy (silniki nitro)
W większości modeli zdalnie sterowanych (zwłaszcza samochodów) dominują silniki dwusuwowe. Dlaczego tak? Głównie dlatego, że mają nieco prostszą kontrukcję i, co za tym idzie, są lżejsze. Generują również większą moc na każdy cm3 pojemności. Silniki czterosuwowe są wykorzystywane do bardzo dużych modeli. W przypadku aut są to skale minimum 1:6 i mniejsze. Taki silnik osiąga większą sprawność od jednostki dwusuwowej, jednakże kosztem rozmiarów i wagi – dlatego silnik o czterosuwowym cyklu pracy nie ma zbytnio sensu w przypadko modeli małych.
Tym, co odróżnia silnik spalinowy RC od silnika spalinowego, na przykład, w samochodzie, jest, oczywiście, rozmiar. Nasz największy silnik spalinowy ma długość 23cm. Oczywiście, znaleźć można jednostki o wiele większe, dlatego rozsądnym będzie założyć, iż silnik modelarski nie przekracza rozmiarów jednostki napędowej z typowej kosiarki
Silnik nitro
Silniki żarowe są zdecydowanie najpopularniejszymi jednostkami napędowymi stosowanymi w modelarstwie spalinowym RC. W porównaniu z innymi silnikami, są one nieco łatwiejsze „do ogarnięcia”. Wcale nie oznacza to, że przygodę z modelarstwem zdalnie sterowanym należy rozpoczynać od modelu z napędem nitro. Wręcz to odradzamy. Samochód RC spalinowy jest bardzo skomplikowaną maszyną, niezależnie od zastosowanego układu napędowego i ktoś, kto nie miał styczności wcześniej ani z modelarstwem, ani z mechaniką samochodową, najprawdopodobniej nieodwracalnie uszkodzi model jeszcze przed uruchomieniem.
Typowy silnik nitro składa się z głowicy, komory spalania, tłoku z korbowodem, cylindra, świecy żarowej, wału korbowego, gaźnika, wlotu oraz wylotu powietrza i szarpanki do odpalania. Obroty silnika żarowego dedykowanego do samochodów RC mieszczą się w zakresie 25 000-37 000 RPM. Inaczej ma się sprawa w samolotach, gdzie obroty są niższe (ok. 15 000RPM). Niektóre silniki wyścigowe potrafią osiągać nawet 50 000 RPM. Takie wartości są trudne do wyobrażenia sobie, jednakowoż, jak najbardziej możliwe.
Silniki nitro są zasilane paliwami na bazie nitrometanu. Należy pamiętać o tym, by do takiego silnika lać dokładnie takie paliwo, jakie zaleca producent. W przeciwnym wypadku doprowadzi to do rozregulowania jednostki.
Spalanie i praca silnika nitro
Spalanie mieszanki paliwowej odbywa się w komorze spalania. Ulega ona zapłonowi od żarzącej się non stop świecy żarowej i na skutek kompresji. Wybuch wypycha tłok do dołu, który, w rezultacie prowadzi do obrócenia się wału korbowego. W tym samym momencie wypuszczane są spaliny, a komora spalania napełnia się kolejną dawką mieszanki. Tłok wraca na górę, zwiększając ciśnienie tak, że rozgrzana od świecy mieszanka wybucha ponownie. Tak wygląda proces spalania w uproszczeniu, ponieważ sam w sobie jest on dość skomplikowany i bierze w nim udział więcej komponentów aniżeli tłok i świeca, lecz zasada działania silników spalinowych to temat na zupełnie inną opowieść.
Można zatem stwierdzić, że największą różnicą w działaniu silnika benzynowego a nitro jest to, że w tym drugim mieszanka zapala się od żaru świecy. Do „benzyniaka” potrzeba iskry.
Świece żarowe w silnikach nitro
Świece odgrywają bardzo ważną rolę w silnikach z zapłonem żarowym. To dzięki nim mieszanka ulega zapłonowi, co, w konsekwencji umożliwia naszemu silnikowi pracę. Świece żarowe możemy podzielić na dwa „główne” typy: zimną i ciepłą. Te dwie kategorie możemy rozbić na bardzo zimną i bardzo ciepłą i dodać jeszcze świecę średnią. Znając właściwości świec zimnych i ciepłych, można spokojnie założyć, iż te gorące i bardzo zimne będą miały, zwyczajnie, o wiele skrajniejsze wartości.
- Świece zimne – są to świece, które nagrzewają się dość wolno. Zalecane szczególnie do silników o dużej mocy (<.21) oraz do paliw z wysoką zawartością nitrometanu (<20%). Jeśli wasz silnik się przegrzewa lub na zewnątrz panuje wysoka temperatura – świeca zimna jest najlepszym wyborem.
- Świece ciepłe – nagrzewają się szybko. Ich temperatura podczas pracy jest również odpowiednio wyższa od zimnego odpowiednika, dlatego stosowanie gorących świec do silników, w których zaobserwować można przedwczesny zapłon jest bardzo złym pomysłem. W przypadku niskiej zawartości nitrometanu w paliwie (>20%) świeca ciepła będzie lepszym wyborem.
Silniki nitro są bardzo wrażliwe na rodzaj użytej świecy. Jeśli podczas pracy układ napędowy pracuje nierówno, gaśnie lub się przegrzewa – najpierw należy sprawdzić, w jakim stanie jest świeca. Są to elementy eksploatacyjne i po pewnym czasie się zużywają, dlatego należy kontrolować ich stan na bieżąco.
Silniki RC benzynowe
Modele napędzane silnikami benzynowymi to bardzo wysoka szkoła jazdy. Wiele z nich również jest dwusuwowych, choć częściej niż w przypadku silników nitro natkniemy się na jednostki 4-suwowe. „Benzyniaki” są dość często wykorzystywane w samolotach zdalnie sterowanych ze względu na bardzo dużą moc oraz obroty, które zwykle nie przekraczają 15 000 RPM.
Tak jak w przypadku zwykłego silnika samochodowego, tak i tutaj do zapłonu mieszanki konieczna jest iskra ze świecy zapłonowej. Dalej odbywa się to już znanym schemate: sprężanie, praca. Rzecz jasna, silnik benzynowy musi być odpowiednio smarowany, dlatego benzynę należy rozrobić z olejem w proporcjach takich, jak podaje producent Samochody RC napędzane silnikiem benzynowym zazwyczaj „zaczynają się” od skali 1:5.
Silniki benzynowe są na ogół dużo bardziej wytrzymałe od silników nitro, co za tym idzie – mało awaryjne. Nie są tak narażone na przegrzanie się oraz nie wymagają paliwa na bazie nitrometanu, a zwykłej benzyny.
Podsumowanie
Silniki spalinowe w modelarstwie RC to temat rzeka. Ten wpis stanowi dobry fundament, od którego można budować swoją wiedzę o silnikach w modelarstwie RC. Prawdziwa „spalina” to gratka dla modelarza, który od swojej pasji wymaga nieco więcej niż włącznika „on” i wymiany akumulatora co 15 minut. W naszej ofercie znajdziecie szeroki zestaw silników nitro od producenta LRP lub benzynowych Tower Pro.
