Книга - "Юные корабелы", создание моделей - Книга -

Мы не случайно так назвали эту гла­ву. Ведь двигатель, будь то внутреннего сгорания, электрический или другой ис­точник механической энергии, всегда «оживляет» модель, заставляет ее дви­гаться по воде, вызывая радость и вос­хищение не только у ее творца, но и мно­гочисленных зрителей. Прочитав главу, вы узнаете, какие бывают микродвигате­ли, познакомитесь с их устройством и эксплуатацией, научитесь делать редук­торы.

Двигатели для моделей подразделяются на тепловые, электрические и механические. Самые доступные для самостоятельного из­готовления — резиномоторы, пружинные двигатели и гиромоторы. К ним можно отнес­ти и тепловой водореактивный пульсирую­щий двигатель, который чаще всего ставится на маленькие модели — игрушки.
Работа двигателя необходима для дейст­вия движителя, например гребного винта. Режим работы двигателя и движителя согла­суют с помощью редуктора, передающего по­средством шестеренок или червячных колес вращение вала двигателя на гребной вал. Иногда можно обойтись без редуктора.

РЕЗИНОМОТОР
Закрученный пучок резиновых лент или нитей (жгут) обеспечивает запас механической энергии, достаточный для пробега не­большой моделью нескольких десятков мет­ров. Жгут делают с двумя ушками, одно из которых служит для крепления к корпусу модели, а второе для соединения с гребным валом модели (рис. 81, А—Г). Резиномотор делается из специальной резины в виде лент с сечением 1X4; 2x2 мм или круглой диа­метром 1 мм. Хорошие сорта резины допус­кают растяжение в 8—9 раз по сравнению с первоначальной длиной. При этом остаточ­ная деформация (необратимое удлинение) будет не более 10—15%. Мощность и продол­жительность работы резиномотора зависит от сорта резины, длины и толщины резиново­го пучка.
Технология изготовления резиномотора не­сложная. В доску на расстоянии, равном дли­не жгута, вбивают два гвоздя и на них, не натягивая, наматывают резиновую нить или ленту. При этом необходимо следить, чтобы она не закручивалась и не провисала. Не сни­мая с гвоздя, каждый конец резины завязы­вают морским прямым узлом, а излишек от­резают. Затем места, где нужно сделать ушки жгута, обматывают (оклетневывают) в растя­нутом состоянии толстой ниткой, изоляцион­ной лентой или узкими полосочками, наре­занными из ленты лейкопластыря. Оклетне-ванный участок жгута складывают вдвое, снова огибают вокруг гвоздя и обматывают шейку ушка. Размеры ушка должны быть минимальными.
Чем больше будет закручен жгут, тем сильнее мотор и тем дальше уплывет модель. Однако чрезмерное закручивание может при­вести к обрыву нитей. Чтобы этого не слу­чилось, нужно знать, на сколько оборотов следует закручивать жгут резиномотора. Это можно примерно рассчитать по формуле, ко­торой пользуются моделисты:

где п — число оборотов свободного конца жгута;
4,15 — постоянный коэффициент;
L — длина жгута резиномотора в см;
S — общее поперечное сечение резины (всех нитей) в см2.
Число оборотов (п в зависимости от вели­чин S и L) можно определить по таблице 6.
Поперечное сечение одной резиновой лен­ты 2X2 или 1X4 мм равно S = 0,04 см2, а круглой резины диаметром в 1 мм S = = 0,008 см2.

Если сорт резины не известен, а также не известно, как долго и в каких условиях она хранилась, и если нужно точно определить предельное число оборотов закрутки резино­мотора (особенно перед ответственными со­ревнованиями), то можно пожертвовать од­ним жгутом — закрутить его до разрыва, за-помнить полученное число оборотов при раз­рыве, уменьшить это число на 8—10% и по­лученный результат считать предельным для закрутки резиномотора.

Если резиномотор находится долго в за­крученном состоянии (особенно на солнце), то в результате деформации резины он теря­ет свои качества, и модель не пройдет поло­женного ей расстояния. Поэтому его надо за­водить перед самым запуском модели. Полез­но жгут предварительно подержать в воде. Закручивать резиномотор можно дрелью с вставленным в ее патрон металлическим крючком или с помощью самодельной завод­ной ручки (рис. 82), предварительно растянув его в 2—3 раза. Перед закруткой жгут нуж­но смазать глицерином или касторовым мас­лом. Как предварительное растяжение, так и смазывание резиномотора маслом увеличива­ют число оборотов при раскручивании. Гли­церин и масло размягчают резину, поэтому после окончания запусков модели двигатель необходимо промыть в теплой воде с мылом, протереть сухой тряпкой, пересыпать таль­ком и положить на хранение в стеклянную банку из темного стекла с притертой проб­кой.
Чем   длиннее жгут   резиномотора,  тем дальше пройдет модель. Если длина модели недостаточна для установки жгута необходи­мой длины, то можно поставить два последо­вательных резиномотора, соединив их через шестеренчатый редуктор с соотношением пе­редачи 1:1 (рис. 83, А). Время работы резино­мотора можно увеличить, если использовать более мощный жгут с редуктором на увели­чение числа оборотов (рис. 83, Б). При недо­статочной мощности одного резиномотора их ставят параллельно, например два, соединяя между собой шестеренками одинакового диа­метра (рис. 83, В).

ГИРОМОТОР
Основной частью инерционного двигателя является быстровращающийся с тяжелым ободом маховик — гироскоп (рис. 84), снаб­женный редуктором на замедление оборотов в 2,5—3 раза. Чем тяжелее обод маховика, чем больше его радиус и скорость вращения, тем большую кинетическую энергию запасет он при заводе мотора и тем дальше пройдет модель. Быстровращающийся маховик гиромотора называют ротором.
Для маленьких моделей (длиной 500— 600 мм) в качестве маховика можно исполь­зовать готовые роторы от различных авиаци­онных гироскопических приборов (автопило­тов, авиагоризонтов, указателей поворотов и т. п.).
Ротор гиромотора можно выточить на хо­рошем токарном станке. Точность работы должна быть высокой. Оси ротора нужно ставить в моторе на шарикоподшипники. В качестве кожуха боковых стенок корпуса гиромотора можно использовать подходящие боковые крышки от электродвигателя с гото­выми подшипниками.
Чтобы получить кинетическую энергию, достаточную для движения модели с задан­ной скоростью, ротор гиромотора для малень­ких моделей должен весить не менее 0,5— 0,6 кг и иметь диаметр 40—50 мм. Для моде­лей длиной 900—1000 мм ротор делают более массивным, его вес должен быть примерно 1,0—1,2 кг, а диаметр 90—100 мм.
Готовый ротор необходимо хорошо отба­лансировать, так как неотбалансированный маховик при быстром вращении будет сильно бить в подшипниках и может сорвать двига­тель с основания.
Для балансировки концы осей маховика кладут на ребра двух параллельных сталь­ных линеек, зажатых, например, в тиски. Ес­ли какая-то сторона маховика окажется тя­желее и будет поворачиваться в нижнее по­ложение, то эту сторону облегчают путем вы­сверливания лишнего металла с боковой сто­роны . маховика. Балансировку можно счи­тать законченной, если маховик будет сохра­нять равновесие при любом заданном поло­жении относительно своей оси.
Запускать гиромотор, т. е. раскручивать его ротор, можно многооборотным электродви­гателем с насаженным на его вал резиновым диском, прикасаясь им непосредственно к ро­тору. Если у ротора по его цилиндрической поверхности сделать канавки (рис. 85), то го можно будет запускать как турбинку с помо­щью сжатого воздуха. Гиромотор обладает свойством сохранять направление оси ротора в пространстве. Модель с гиромотором мож­но сделать более устойчивой на прямом кур­се, чем с другими двигателями, но зато и ме­нее поворотливой.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ

По способу возбуждения электродвигате­ли постоянного тока подразделяются на дви­гатели с независимым возбуждением, в кото­рых магнитный поток возбуждения создает­ся постоянными стальными магнитами (двигатели с возбуждением от постоянных магни­тов) и двигатели с самовозбуждением, у кото­рых магнитный поток возбуждения создает­ся с помощью катушек, питаемых электро­энергией от того же источника, что и якорь электродвигателя. Устройство электродвига­теля с самовозбуждением показано на рис. 86.
Принцип работы электродвигателя посто­янного тока заключается в том, что электри­ческий ток, проходя одновременно по непод­вижным обмоткам возбуждения через щет­ки и коллектор по обмотке якоря, создает два магнитных поля. В результате взаимодейст­вия этих магнитных полей (якоря и полюсов) на якоре возникает крутящий момент.
Электродвигатели с самовозбуждением в зависимости от способа включения обмоток возбуждения подразделяются на шунтовые с обмоткой возбуждения, включенной парал­лельно обмотке якоря двигателя, сериесные двигатели с обмоткой возбуждения, включен­ной последовательно с обмоткой якоря, и компаундные, у которых одновременно имеются и шунтовая и сериесная обмотки возбужде­ния (рис. 87, А, В и В). Компаундные микро­двигатели встречаются редко.
У шунтовых двигателей (с параллельным возбуждением) обмотка возбуждения имеет относительно большое количество витков про­вода малого сечения и по ней идет всего 8— 12% от общего тока, потребляемого двига­телем.
У сериесных двигателей (с последователь­ным возбуждением) обмотка возбуждения имеет относительно малое количество витков провода большого сечения и через нее после­довательно с якорем проходит весь электри­ческий ток, потребляемый двигателем.
Коэффициент полезного действия (к.п.д. микродвигателей мощностью 30—200 Вт со­ставляет 40—50%» а у микродвигателей дс 30 Вт 20—30%. Чем меньше электродвига­тель и меньше рабочее напряжение, тем мень­ше его к.п.д.
Промышленность в большом ассортимента выпускает электродвигатели типа МУ. Из ним самые распространенные — двигатели МУ-30. МУ-50 и МУ-100. Это двигатели с двумя сериесными обмотками, что облегчает измене­ние направления вращения (реверсирование двигателя (рис. 88). Их рабочее напряже­ние — 27 В, другие технические данные при ведены в таблице (см. приложение, табл. 7
Двигатели типа МУ спортсмены устанав­ливают на различных самоходных и радио­управляемых моделях. Для обеспечения мас­штабной скорости самоходной модели гражданского судна водоизмещением 16—18 к: вполне достаточно поставить один двигателя МУ-30, для модели крейсера или эсминца т го же водоизмещения масштабную скорость вполне обеспечат два двигателя МУ-50 или один   двигатель   МУ-100. Последние могут быть использованы и для скоростных управляемых моделей.

Работу двигателей типа МУ можно несколько улучшить, повысив их коэффициент полезного действия на 10—15%. У двигателей этого типа из двух сериесных обмоток возбуждения одна действует при одном  правлении вращения, другая — при обратно: Если изменять направление вращения двигателя нет необходимости, то можно подключить обе обмотки, соединив концы и начала между собой. При таком включении двига­тель работает лучше и, в частности, при дли­тельной работе не перегревается.
Сериесные двигатели имеют относительно большой крутящий момент на валу М , но с увеличением нагрузки обороты двигателя сильно уменьшаются (кривая А на рис. 89). Шунтовые двигатели почти не меняют числа оборотов с изменением нагрузки (кривая Б на рис. 89). Так, например, если сериесные дви­гатели типа МУ при изменении нагрузки на 20—30% уменьшают число оборотов на 1500 об/мин и более, то шунтовые двигатели при том же изменении нагрузки уменьшают обо­роты всего на 100—200 об/мин.
Шунтовые электродвигатели часто уста­навливают на моделях судов. Хорошо заре­комендовали себя двигатели Д-25-Т, ДРВ-20 и др. (см. приложение, табл. 8).
На малых моделях хорошо работают элек­тромоторы с постоянными магнитами. Их по­лезная мощность на валу обычно колеблется до 30 Вт, двигатели мощностью более 30 Вт встречаются редко.
Электродвигатели мощностью 5—10 Вт устанавливаются на различные малогабарит­ные модели водоизмещением до 3—4 кг, дви­гатели мощностью 15—30 Вт на радиоуправ­ляемые модели фигурного курса, скоростные управляемые модели и самоходные модели гражданских судов водоизмещением 10 — 18 кг. Двигатели мощностью менее 5 Вт ис­пользуются обычно на различную автоматику или на самые маленькие модели.
Наиболее распространены электродвига­тели с возбуждением от постоянных магнитов типа ДП, ДПМ, ДПР и Д (см. приложение, табл. 9).
Полная мощность двигателя, потребляе­мая от источника тока, равна произведению силы тока на напряжение источника: Р n — W.
Полезную (эффективную) мощность на ва­лу двигателя Ра можно определить, если из­вестен коэффициент полезного действия дви­гателя (к.п.д.).


Например, для электродвигателя ДПМ-35 к.п.д примерно равен 40%, а потребляемая мощность им от источника тока равна 30 Вт. Поэтому полезная мощность этого двигателя
будет равна: По известной полезной мощности в ват­тах — Р  и числу оборотов в минуту (п) можно подсчитать крутящий момент на валу дви­гателя Мкр по формуле


Чтобы измерить полезную мощность ми­кроэлектродвигателей, можно оборудовать стенд, для которого потребуется два ампер­метра, два вольтметра, реостат, динамомаши-на. В качестве динамомашины можно исполь­зовать микроэлектродвигатель примерно той же мощности с постоянными магнитами или шунтовой обмоткой возбуждения. Шун-товую обмотку на время испытаний нужно подключить к внешнему источнику тока, что­бы создать магнитное поле, индуктирующее ток в якоре динамомашины.
Вал испытуемого двигателя муфтой сое­диняют с валом динамомашины (рис. 90) и включают их в схему (рис. 91).

Выключателем 3 запускают испытуемый мотор 1 и замеряют ток / (по амперметру 4) и напряжение U (по вольтметру 5). Произве­дение IV равно потребляемой мотором мощ­ности: Ра=IU.
Произведение показаний приборов 7 и 8 (I и U) принимается равным мощности нагрузки электромотора или его полезной мощности: Рэ = IU. Устанавливая реостатом 9 разные нагрузки, найдем значения Р и Рэ. Их отношения дадут значение к.п.д. в зави­симости от мощности нагрузки. По этим дан­ным и оценивают пригодность двигателя для установки на выбранную модель.

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

На моделях судов ставят двухтактные поршневые двигатели внутреннего сгорания с рабочим объемом от 2,5 до 10 см3. По ма­лому рабочему объему такие двигатели назы­вают микролитражными. Благодаря легкости и относительно большой мощности их устанавливают не только на скоростных кордовых, но и на радиоуправляемых моделях, моделях судов с подводными крыльями и движущих­ся на воздушной подушке.
По действию системы зажигания различа­ют двигатели калильные (рис. 92), у которых горючую смесь зажигает разогретая спираль свечи, и компрессионные (рис. 93), у которых горючая смесь воспламеняется от сильного сжатия. Мощность двигателя зависит от ра­бочего объема цилиндра, равного:
V=hS, где V — рабочий объем в см3; h — ход поршня в см; S — площадь  внутреннего  сечения  ци­линдра в см2. Поэтому правилами соревнований пред­усмотрена классификация всех поршневых микродвигателей по их рабочему объему на три группы:

I  — с рабочим объемом до 2,5 см3;
II — с рабочим объемом до 5 см3;
III — с рабочим объемом до 10 см3.
Разделение двигателей по рабочему объему позволяет точнее сравнивать ходовые ка­чества моделей и создает единообразные ус­ловия соревнований.
Учитывая это разделение, отечественная промышленность выпускает двигатели с ра­бочими объемами, близкими к классифика­ционным. Иностранные фирмы выпускают двигатели и других объемов.

УСТРОЙСТВО ДВУХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ.

Картер — корпус, в котором смонтированы все остальные детали двигателя. На нем есть лапки или ушки для крепления двигате­ля на модели. В двухтактных двигателях кар­тер является промежуточным резервуаром, i который засасывается и предварительно ежи мается рабочая смесь до начала перепуска ее в цилиндр.
Цилиндр служит камерой, в которой сго­рает рабочая смесь. Внутренняя поверхность, по которой движется поршень, очень гладкая, ее называют зеркалом цилиндра. В стенках цилиндра сделаны продувочные и выхлопные окна.
Коленчатый вал преобразует поступатель­ное движение поршня во вращательное дви­жение вала.
Шатун соединяет мотылевую шейку ко­ленчатого вала с поршнем.
Поршневой палец соединяет поршень с шатуном.
Поршень служит для сжатия рабочей сме­си в цилиндре, передачи давления газов на шатун и засасывания в картер горючей смеси.
Головка цилиндра, отъемная или неотъ­емная, замыкает верхнюю часть цилиндра.
Калильная свеча воспламеняет сжатую рабочую смесь в цилиндре.
Крышки картера закрывают полость кар­тера.
Подшипники вала, носовой и коренной, фиксируют положение вала.
Карбюратор приготовляет горючую смесь, дозирует и распыляет топливо (рис. 94). Он :: стоит из всасывающего патрубка, жиклера, иглы регулировки подачи топлива, штуце­ра, через который подается топливо, фиксато­ра иглы и крепежных деталей, гаек, шайб. Воздух, всасываемый в картер через всасыва­ющий патрубок в месте расположения жик­лера (наиболее узком месте), создает разре­жение, под действием которого топливо из ба­ка устремляется в жиклер и вытекает через отверстие, регулируемое иглой. В патрубке оно распыляется и смешивается с воздухом, образуя горючую смесь, которая при дальней­шем движении заполняет картер двигателя.
Вращая иглу, можно менять проходное се­чение жиклера, а следовательно, и количест­во топлива, поступающего в патрубок карбю­ратора, обогащая или обедняя горючую смесь топливом.
В зависимости от количества топлива в го­рючей смеси1 ее называют бедной, нормальной или богатой и переобогащенной (когда топли­ва избыток).
От расположения топливного бака и уров­ня топлива по .отношению к отверстию жик­лера существенно зависит работа карбюрато­ра. Лучшим будет расположение бака вблизи мотора с таким расчетом, чтобы средний уровень топлива в баке располагался на од­ном уровне и в одной плоскости с отверстием жиклера.
Компрессионные двигатели (рис. 93) отли­чаются тем, что в них нет свечи, а степень сжатия регулируется контрпоршнем, который закрывает цилиндр сверху. Им регулируют давление газов в цилиндре путем перемеще­ния регулировочного винта.

Фиксатор регулировочного винта препят­ствует самоотворачиванию винта.
Смесераспределительные устройства: слу­жат для управления впуском горючей смеси в картер двигателя. Функции этого устройства может выполнять поршень-золотник или кла­пан. В качестве золотника часто используют вал двигателя, для чего его делают пустотелым с отверстием, положение которого рас­считано так, чтобы при вращении это отвер­стие в нужный момент открывало всасывающий патрубок.

Достоинством распределения валом явля­ется его простота и возможность регулировать величину и положение фазы всасывания, а недостатком — удлинение пути движения смеси и ограничение возможности увеличения проходного сечения канала в валу. Распреде­ление дисковым золотником позволяет наи­лучшим образом подбирать фазы впуска, но на вращение его затрачивается часть мощно­сти, развиваемой двигателем. Дисковый зо­лотник укрепляется на оси, расположенной на задней стенке картера, и вращается моты­левой шейкой вала, которая входит в отвер­стие, имеющееся в диске. Диск делают из дю­раля или пластмассы, например гетинакса.
Маховик. Его вес и диаметр подбирают так, чтобы его инерции вращения хватало на повторение нескольких циклов. Тяжелые ма­ховики обеспечивают мягкий спокойный ход на малых оборотах двигателя. Легкие, малого диаметра маховики ставят на скоростные мо­дели. На рис. 95 показан типовой чертеж ма­ховика для двигателей моделей судов.
Чтобы предотвратить тряску, маховик следует перед установкой на мотор отбалан­сировать, просверлив отверстия в торце его толстой части.

Глушители. Быстроходные двигатели издают резкий неприятный звук. Для устране­ния шума правилами соревнований преду­смотрено обязательное применение глушите­лей, снижающих шум в 2—3 раза до уровня, не превышающего 80 децибелл.
Глушители на моделях делают в виде ци­линдров или коробок. Внутри их имеются пе­регородки или сетки, проходя сквозь которые выхлопные газы, расширяясь и меняя направ­ление движения, теряют свою энергию и ос­лабляют звук (рис. 96).
Применение обыкновенных глушителей, как правило, снижает мощность двигателя, так как затормаживает выпуск газов из ци­линдра. Однако есть глушители, которые по­вышают максимальную мощность двигателя.
Это — резонансные или настроенные на оп­ределенную частоту (рис. 96, А). Действие их основано на том явлении, что волна выхлопа, отражаясь от выходного конуса глушителя, как бы подпирает выходящую из цилиндра горючую смесь, улучшает заполнение цилинд­ра и на определенных оборотах обеспечивает прирост мощности до 10%.
Применение резонансного глушителя тре­бует переделки двигателя, изготовления и настройки трубы. Работа эта сложная и до­ступна моделистам высокой квалификации.
МЕХАНИЗМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕ­ЛЕМ НА МОДЕЛЯХ СУДОВ. Управление дви­гателем заключается в изменении числа обо­ротов вала. Как на калильных, так и на ком­прессионных двигателях число оборотов меня­ют путем дросселирования, т. е. изменения се­чения всасывающего или выхлопного патруб­ка, а иногда того и другого одновременно. На рис. 97, А показан двигатель, на котором име­ются эти устройства, хорошо видны конструк­ции заслонок на выхлопное окно и на карбю­раторе.
Рычаги заслонок приводятся в действие рулевыми машинками, которые входят в ком­плект радиоаппаратуры, и описаны в соответ­ствующей главе. Для остановки кордовой мо­дели, движущейся по кругу на воде, приме­няются устройства, перекрывающие доступ воздуха в карбюратор (рис. 97, Б). Если сталь­ную спицу сдернуть со стопорной скобы, кла­пан закроет отверстие всасывающего па­трубка и двигатель заглохнет. Поэтому для остановки модели достаточно рейкой задеть эту спицу и сорвать ее со скобы (рис. 98).
Система питания двигателей на моделях су­дов состоит из топливного бака, топливопро­вода и карбюратора. Конструкция топливных баков должна обеспечить равномерную пода­чу топлива по топливопроводу в карбюратор без пузырей, независимо от положения моде­ли, например, при крене и дифференте на пря­мом курсе и при движении по кругу. На рис. 99 показано несколько конструкций баков.
При движении кордовых моделей по кругу с большой скоростью топливо прижимается центробежной силой к внешней стенке бака, создавая дополнительное давление в карбю­раторе, и располагается вертикально, обна­жая часть дна бака (рис. 99). Большая ско­рость движения воздуха, омывающего двига­тель, может отсасывать и разбрызгивать топ­ливо из заправочных и дренажных трубок. На скоростных кордовых моделях устанавли­ваются калильные двигатели, а известно, что их настройка на максимальное число оборо­тов достигается очень тонкой регулировкой.
Замечено, что обороты двигателя модели, движущейся по кругу на корде, меняются в зависимости от количества, а следовательно, и от уровня топлива в баке.

Доступ горючего от простейшего бака (рис. 99) лучше всего, по-видимому, регулиро­вать так, чтобы при наибольшей скорости и среднем уровне топлива в баке модель уже прошла середину дистанции. Тогда в начале и конце скорость ее будет меньше. Следова­тельно, средняя скорость модели из-за изме­нения уровня топлива в баке будет меньше возможной максимальной. Если сделать так, чтобы уровень топлива по отношению к жик­леру поддерживался постоянным, можно до­биться большей скорости.
В баке типа «поилка» уровень топлива в расходной его части остается постоянным. Принцип действия поилки для животных по­казан на рис. 100. Бак (рис. 101) работает ана­логично, но топливо перетекает в нем в гори­зонтальной плоскости под действием центро­бежной силы. Предлагаемые на рис. 99, 101 системы баков обеспечивают надежную пода­чу топлива. Бак системы «поилка» с надду­вом предназначен для самых быстроходных кордовых глиссирующих моделей со скоро­стью более 100 км/ч (рис. 102).
Топливопроводы, как правило, делают из пластиковых трубок с внутренним сечением 3 мм. Следует учитывать, что в холодную по­году пластики становятся жесткими и при вибрации теряется герметичность в местах соединений со штуцерами, поэтому надо сле­дить за тем, чтобы трубки были надеты на штуцеры очень плотно.
Системы, охлаждения двигателей. Воздуш­ное охлаждение применяют на двигателях, устанавливаемых на быстроходных глиссиру­ющих моделях. Отличаются воздушные системы охлаждения простотой и отсутствием до­полнительных деталей.
На скоростных моделях двигатель с воз­душным охлаждением можно установить открытым — выступающим над палубой.
В отличие от свободно обтекаемого возду­хом цилиндра под капотом воздух омывает заднюю стенку и ребра цилиндра, а лобовое сопротивление движению модели уменьша­ется.
Водяное охлаждение  устанавливают  на относительно тихоходных моделях, движущихся со скоростью менее 40 км/ч, когда о дув цилиндра встречным воздухом недостаточен или двигатель стоит в глубине корпус модели. Для охлаждения двигателя забортной водой на головку цилиндра надевают рубашку (рис. 103, А) с двумя трубками, из которых одна забирает забортную холодную вод Охладив головку цилиндра, вода вытекает через другую (сливную) трубку. Вход забортной трубки с косым срезом или загнутой вперед ставят за гребным винтом на расстоянии 3—4 см. Отброшенные винтом струи вод: попадают в отверстие трубки со скоростным напором, достаточным для того, чтобы вор прошла по трубке через рубашку цилиндр и вылилась через отводную трубку за бот Охлаждение получается столь интенсивный что приходится следить за тем, чтобы температура воды на выходе не снижалась ниже 80%.
То, что двигатель водяного, охлаждение может нормально охлаждаться, когда модель не движется, является существенным пр< имуществом перед системой воздушного охлаждения, при которой нельзя задерживать модель с работающим двигателем на месте На рис. 103, А, Б показаны две конструкции водяной рубашки.
Действие двухтактного двигателя. Рабе чий процесс в двигателе двухтактного цикл: протекает так. При движении поршня ввер: в картере создается разрежение, блaгoдapя чему рабочая смесь засасывается через кар­бюратор в полость картера.' При движении поршня вниз смесь в картере сначала сжима­ется, а затем перепускается по каналу в каме­ру сгорания. Следующим ходом поршня вверх, происходящим под действием сил инер­ции (масс деталей, вращающихся с валом мо­тора), рабочая смесь в цилиндре сжимается. Одновременно в картер из карбюратора заса­сывается новая порция рабочей смеси.

В положении поршня вблизи верхней мертвой точки горючая смесь, нагретая сжа­тием, воспламеняется калильной спиралью или искрой. Под действием сил давления га­зов, полученных от сгорания смеси, поршень перемещается вниз, выхлопное окно открыва­ется и газы устремляются наружу. Давление в цилиндре падает почти до атмосферного. Перемещаясь дальше вниз, поршень открыва­ет перепускное окно, и горючая смесь посту­пает в цилиндр. Камера сгорания продувает­ся, затем весь цикл повторяется.
Повторение цикла возможно при условии, если силы инерции деталей, укрепленных на валу, будут достаточными для того, чтобы воз­вратить поршень в верхнюю мертвую точку и повторить сжатие. В противном случае двига­тель остановится. Для увеличения инерции и гарантии повторения цикла на валу ставят маховик.
Геометрические характеристики двигате­ля. Рабочим объемом двигателя V или его ку­батурой называют объем газов, вытесняемый поршнем при движении от верхней мертвой точки до нижней, выраженной в кубических сантиметрах.
Эффективным рабочим объемом V3 назы­вают объем газов, вытесняемых поршнем при движении от в.м.т. до начала выхлопа.
Эффективной степенью сжатия называют отношение суммы эффективного рабочего объема и объема камеры сгорания к объему камеры сгорания V й. Степень сжатия е ха­рактеризует величину предварительного гео­метрического сжатия рабочей смеси в ци­линдре и показывает, во сколько раз умень­шен первоначальный объем рабочей смеси в цилиндре перед воспламенением:

Индикаторная мощность двигателя — это работа, совершаемая давлением газов на пор­шень в цилиндре двигателя за единицу вре­мени. Работу А измеряют в килограммомет­рах, скорость вращения п — в оборотах в се­кунду, мощность N i — в килограммометрах в секунду и в лошадиных силах (л. с), среднее индикаторное давление р г- — в кГ/см2, диа­метр поршня D — в см, ход поршня h — в см.

Так как одна лошадиная сила равна 75 кг м/с, то мощность двигателя в лошадиных силах равна:

Формула показывает, что, чем больше обороты, среднее индикаторное давление, пло­щадь и ход поршня, тем большую мощность разовьет двигатель.
Увеличить индикаторную мощность мож­но только путем увеличения числа оборотов двигателя и увеличения среднего индикатор­ного давления р.
Известно, что расчетная индикаторная мощность N. больше эффективной мощности
N ,которую мы получаем практически на валу двигателя. Значительная часть мощности за­трачивается на преодоление сил механиче­ского трения движущихся деталей механизма двигателя. Сумма всех потерь на трение даже в совершенных двигателях колеблется в пре­делах 10—30%.
Число, показывающее, какую часть инди­каторной мощности удается получить на валу двигателя, называют механическим коэффи­циентом    полезного    действия    двигателя.
Приблизительно 30—40% тепла, выделяе­мого при сгорании рабочей смеси в цилиндре, уходит с выхлопными газами, 27—30% теп­ла—на охлаждение двигателя воздухом и ме­ханические потери и лишь оставшиеся 27— 30% тепла преобразуются в механическую энергию на валу двигателя.
Отношение тепла, превращенного в полез­ную работу на валу двигателя, ко всему теплу, выделившемуся из затраченного топлива, называется эффективным коэффициентом полезного действия двигателя — т) э.
Трение — сопротивление движению сопри­касающихся деталей. Оно вызывает износ и нагрев трущихся поверхностей и бывает су­хое — без смазки и жидкостное — со смазкой.
Трение смазанных поверхностей значи­тельно меньше, чем сухих. Его величина за­висит и от сочетания материалов трущихся поверхностей. Лучшие сочетания следующие: бронза — сталь; сталь твердая — сталь мяг­кая ; металлокерамика — сталь; сталь твер­дая — чугун.
Наименьшее трение создают шарикопод­шипники. Трение вала, вращающегося на ша­рикоподшипниках, в несколько раз меньше, чем на подшипниках скольжения.
Смазывающие вещества, уменьшающие трение,— это масла.
Внутри двигателя топливо испаряется; масло, оседая на стенках, попадает между трущимися деталями и смазывает их. При этом очень важно, чтобы смазка попадала ту­да непрерывно и в достаточном количестве. Масло, вводимое для смазки в подшипники, не только уменьшает трение, но и отводит тепло от трущихся поверхностей.
В зависимости от величины и характера нагрузки на трущиеся детали и температуры, при которой они работают, подшипники тре­буют различных смазок.
Используются   минеральное   (добываемое из нефти) и растительное (касторовое) масла. В зависимости от типа двигателя и его режи­мы работы количество масла и его качество должны быть различны.
Недостаток смазки приводит к быстрому износу деталей и в первую очередь поршне­вых колец, шейки кривошипа и подшипников коленчатого вала. При недостатке смазки ша­тун нагревается более чем на 300°С. Под дей­ствием такой температуры дюралюминий те­ряет свою прочность и разрушается.
В рабочем режиме двигателя топливо должно сгорать почти полностью, а неболь­шая часть несгоревшего масла должна выбра­сываться с выхлопными газами.
Максимальную мощность двигателя NT, отнесенную к рабочему объему цилиндра V, выраженному в литрах, называют литровой мощностью: N4=NT/V. По количеству ло­шадиных сил, которые приходятся на один литр объема, судят о качестве двигателя.
Лучшие судомодельные двигатели разви­вают мощность до 200 л. с. с литра. Достига­ется это, главным образом, за счет повыше­ния числа оборотов двигателя и улучшения продувки.