Компрессионный карбюраторный двигатель

Компрессио́нный карбюра́торный дви́гатель — тип поршневого карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, в котором воспламенение топливо-воздушной смеси происходит от высокой температуры при её квазиадиабатном (в идеальном случае - изоэнтропном) сжатии. Главным достоинством этого типа двигателя является предельная простота конструкции и вытекающая из этого дешевизна.

Топливом является, как правило, смесь диэтилового (медицинского) эфира, керосина и касторового масла в равных пропорциях. Подача топлива, как правило, самотёком из топливного бака.

В компрессионных модельных двигателях карбюратор, как правило, простейший — достаточно одного жиклёра с винтовой иглой для регулирования подачи топлива. Некоторые модели, например «МК-17» имели сменный диффузор; с малым диаметром — для начинающих авиамоделистов, с больши́м — для более опытных. Двигатель с малым диффузором развивал меньшие обороты и мощность, неопытный «пилот» тренировался на менее скоростном «самолёте». Продувка — кривошипно-камерная с вращающимся дисковым золотником. Глушитель и воздушный фильтр отсутствуют.

Степень сжатия регулируется контрпоршнем — подвижным поршнем, расположенным в головке цилиндра, изменяющим объём камеры сгорания. Контрпоршень перемещается винтом, расположенным в рубашке охлаждения цилиндра и фиксируется контргайкой от самопроизвольного выворачивания.

Компрессионные карбюраторные двигатели работают по циклу Отто.

В англоязычной технической традиции компрессионные карбюраторные двигатели зачастую именуют дизельными, хотя компрессионные и дизельные двигатели имеют разный принцип работы, разную конструкцию, работают по разным термодинамическим циклам (см. цикл Дизеля) и неизвестен какой-либо вклад Рудольфа Дизеля в их конструирование. ^{[Примечание 1]}

В компрессионных карбюраторных двигателях при такте сжатия в цилиндре сжимается топливо-воздушная смесь, то есть стехиометрическая смесь воздуха с парами топлива, приготовленная в карбюраторе, а момент воспламенения и состав топлива подобраны таким образом, чтобы обеспечивалось плавное сгорание топливовоздушного заряда (всего сразу!) с максимальной эффективностью (то есть с пиком горения на 35-45° поворота коленвала от ВМТ). Так как абсолютный объём камеры сгорания очень мал, а работа компрессионного двигателя происходит в длительном установившемся режиме без изменения оборотов и момента, такая регулировка оказывается возможной.

Степень сжатия в компрессионных двигателях ниже, чем в дизельных.

Таким образом, компрессионные двигатели не относятся к дизельным, так как в цилиндрах дизельных двигателей происходит сжатие не топливо-воздушной смеси, а чистого воздуха, а затем в конце такта сжатия топливный насос высокого давления дизельного двигателя впрыскивает дизельное топливо через форсунку в цилиндр, где оно воспламеняется от нагретого до высокой температуры воздуха и сгорает не сразу, а по мере впрыска^[1]^[2] оно горит факелом (пламенем), процесс рабочего хода изобарный. В то же время, как в компрессионном двигателе происходит не факельное горение топлива, а взрывообразное сгорание с формированием быстро распространяющегося фронта воспламенения, как в калильном или бензиновом двигателе (условно это изохорный процесс, что не совсем верно, так как за время распространения фронта воспламенения поршень успевает сдвинуться от верхней мертвой точки, следовательно, меняется и объём рабочего тела в цилиндре при условно неизменном его количестве, с пренебрежением потерями его через поршневые кольца), следовательно, и термодинамический цикл для компрессионного двигателя - это цикл Отто, а не Дизеля.

Запуск двигателя производился резкими ударами (резким проворачиванием) пальцами руки за воздушный винт (желательно надевать добротную кожаную перчатку). При этом регулировались подача топлива и степень сжатия. После запуска двигатель регулировался на максимальные обороты^{[Примечание 2]}. Перемещением контрпоршня добиваются устойчивой работы двигателя на максимальных оборотах.

В СССР выпускались двухтактные двигатели «МК-16» и «МК-17» (рабочий объём 1,5 куб. см.), «МК-12В», «МАРЗ», «Ритм», «КМД-2,5» (рабочий объём 2,5 куб. см). Их устанавливали на модели самолётов, автомобилей, судов.

На моделях автомобилей двигатель связан с колёсами через понижающий редуктор; сцепление, коробка передач и главная передача, как правило, отсутствуют. Для осуществления принудительного воздушного охлаждения на вал двигателя надевается осевой вентилятор.

По состоянию на 2005 год в России выпускались компрессионные двигатели серии «МДС» с различным рабочим объёмом.

Примечания

↑ В двигателях внутреннего сгорания с электрической системой зажигания при определённых условиях возможно воспламенение топливо-воздушной смеси не от искры, а от раскаленных элементов камеры сгорания - электродов свечи,. частиц нагара и т.д. — самовоспламенение. В двигателе, рассчитанном на электрозажигание в определенный момент, этот процесс нежелателен: горение происходит неравномерно, мощность падает, двигатель продолжает работать даже после выключения зажигания некоторое время (возможно это только в карбюраторных двигателях, а инжекторных же явление маловероятно при работе и полностью невозможно после выключения зажигания). Это явление часто путают с детонацией, иногда его неправильно идентифицируют даже в технической литературе.
↑ Согласно паспорту около 12-15 тыс. оборотов в минуту