|
|
А.А. Макаркин
20 апреля 2023
Как я доработал КМД-2.5 или
часть 1 - знания умножают скорбь.
Начну.
Я - Андрей Макаркин. В моделизме с 1980-го года.
А в моделизме, связанном со значительными спортивными достижениями - наверное года с 1987. Тогда были мои первые зональные соревнования за Сборную Самарской области.
Уже в самом начале я постоянно эксплуатировал двигатель КМД-2,5. Чаще на «таймерках» и в бою - о гонке я тогда имел самое отдалённое представление.
В тоже время я много занимался переборкой моторов, о новых я только мечтал…, собирал из нескольких «ушатанных» - более или менее работающие. Лучшие образцы, что получались, развивали 15500 об/мин. и тягу приблизительно 850 грамм. Чаще всего использовал доработанные по шагу винты 200Х100 из капрона. Присадка в топливо амилнитрит до 1.5 процентов. Из первичных доработок - рассверливание до 4 мм футорки и установка штуцера отбора давления.
Прошло время, научился работать на станках (одновременно трудился на ВАЗе), стал руководителем кружка. Читая журнал “Моделист - конструктор”, встречал статьи про доработки КаМоДа, некоторые пытался реализовать, не всегда успешно.
Однако, в 2017 году я и Сергей Сытников решили поучаствовать в одном из этапов «Зимней гонки» в Тольятти. Тогда и возникла идея создать специально подготовленный для «Зимней гонки» КМД.
В №9 «М-К» за 1987 год есть статья «Спринтеры ледяных кордодромов». В ней грамотно описан один из методов форсирования КМД. Прочел и как говорится понеслось…
Первое на что автор обратил внимание, это отсутствие «развала» в картере двигателя. Это приводит к сползанию шатуна на золотник и сильно увеличивает трение и износ. Способ устранения этой проблемы, описанный в статье, вполне рабочий. На первых двух моторах я так и решал её. Потом, конечно, с использованием станков и более эффективно.
В итоге сейчас я фрезерую привалочную плоскость рубашки охлаждения на картере с уклоном 0.075 мм (получено опытным путём) на всю ширину плоскости (порядка 30 мм).
Второе на что автор обратил внимание это подшипники и их посадочные места. Сразу скажу на мой взгляд, автор не совсем прав. Операция по расточке картера под новый подшипник - одна из самых сложных задач, которая требует высокоточного оборудования и очень квалифицированного подхода. Нужно обеспечить посадку подшипника с натягом 0,015-0,02 мм. То есть поле допуска - 0,005 мм! Верите в себя? Удачи!
На мой взгляд, проще поправить посадочное место при помощи текстолитового притира и зубного порошка с маслом. Главное не переусердствуйте. Лишь немного поправьте поверхность от некачественной расточки. К моему сожалению, не все картеры это допускают. Встречались образцы с эллипсом более 0,02 мм - эти только под расточку.
По подшипникам - лучше производства Японии и с пластиковым сепаратором. Радиальный зазор нужен 0,024-0,026 мм на диаметр для коренного подшипника и 0,014-0,016мм для носового.
В коренном подшипнике желательно нечётное количество шаров.
Важный момент - в картере КМД уплотнение по коленчатому валу расположено непосредственно за коренным подшипником. Замеры нескольких моторов показали, что оно слишком маленькое для его расположения не более 0,04 мм на диаметр. Из-за этого возникает несколько проблем. Во-первых - в режиме максимальной мощности вал в этом месте будет подтирать, и смазка носового подшипника будет недостаточной. Гоночный мотор подразумевает бедное питание и подшипник носовой опоры быстро придёт в негодность.
Я растираю это уплотнение до 0,07-0,1 мм на диаметр. Размер подсказал опытнейший – Дожидаев С.
Под передний подшипник я обеспечиваю нулевую посадку и креплю его гайкой, но при этом придётся поменять оригинальную опорную шайбу на шайбу другой конструкции. На первом моторе я поставил ее от двигателя «Тайфун-2,5К». Вал при этом пришлось укоротить, а резьбу дорезать. На первом моторе я сделал это варварским способом. Две медные пластины как прокладки на губки тисков и три убитые советские плашки + олеиновая кислота. На следующих моторах резьба перешлифовывалась. Как вариант можно ничего не делать с посадкой переднего подшипника и оставить всё как есть.
Если мотор до доработок не эксплуатировался, то по валу и подшипникам всё, если работал надо привести состояние мотылёвой шейки вала к норме.
Далее шатун и палец. К сожалению, оригинальный шатун независимо от его состояния отправляется либо в помойку либо новому хозяину. Ибо гоночный шатун должен быть обязательно “завтулен” и сверху и снизу бронзовыми втулками.
Новый шатун изготавливают из сплава АК-4-1Т. Палец поршня правится притирами, если новый или заново изготавливается.
Задняя стенка в оригинальном исполнении не обеспечивает достаточной смазки кривошипа. Самый простой способ это исправить - прорезать ещё один паз под поводок коленвала на золотнике напротив оригинального и перевернуть заднюю стенку при установке на 180 градусов. Но данный способ подходит не к каждой модели, так как жиклёр при этом находится ниже (или левее) плоскости лапок крепления двигателя.
Моя доработка КМД более трудоёмкая, но мы не ищем лёгких путей…
Периодически в «М-К» встречались статьи, в которых упоминалось, что на КМД возможно установить заднюю стенку от четырёхканального двигателя «Ритм» первых выпусков.
Я нашёл такую стенку и действительно она совпадает по посадочным с КМД, однако, качество исполнения меня не вдохновило: литьё отвратительное, отверстие в диффузоре практически полностью перекрыто жиклёром, тоже не лучшего вида. Оригинальный золотник чудовищно тяжёлый (почти 16грамм) и сильно заужена фаза впуска. А еще эта задняя стенка значительно (почти на 3 мм) короче оригинальной стенки КМД. Золотник просто не достаёт до поводка коленвала. Картер КМД можно укоротить не более чем на 2 мм, далее не позволит конструкция, упрёмся в крепление головки двигателя, да и приливы под болты крепления задней стенки не бесконечной длины.
Решил нарастить заднюю стенку и изготовить новый золотник меньшего чем на «Ритме» диаметра. Из Д16Т выточил удлинитель заглушку и на эпоксидной смоле КДА с алюминиевой пудрой заклеил в отверстие золотника. Отверстие под новый золотник диаметром 8 мм.
В начале, в разрезной втулке в заклеенной задней стенке сверлилось глухое отверстие диаметром 7 мм. Далее, на сверлильном станке, через готовый прилив под футорку сверлом диаметром 6 мм досверливался впускной канал. Далее, из специально термообработанной стальной заготовки марки 45, закаленной до 45 единиц, точился золотник диаметром 8 мм и отверстием диаметром 6,5 мм.
Доступа к шлифовке у меня тогда не было и поэтому для изготовления детали, использовался токарный станок, наждачная бумага и текстолитовые притиры с пастой ГОИ. Далее, в золотнике при помощи бормашики и различных образивных инструментов вырезалось окно и паз под поводок коленвала.
Фаза впуска - начало 35 градусов от Н.М Т. продолжительность 200 градусов.
Далее, под готовый золотник расточено отверстие в задней стенке.
Притирами из текстолита и зубного порошка отверстие доведено под золотник – зазор 0,03-0,04мм на диаметр.
Далее, отторцован картер так, чтобы золотник упирался без натяга в вал, а между опорной поверхностью задней стенки и картером зазора не было. Необходимый масляный зазор в дальнейшем обеспечивает прокладка между стенкой и картером.
Далее, изготовлена нормальная система питания.
Жиклёр - оригинальной встречной конструкции, идею подала публикация «Юниор» и его резервы» из «М-К» N6 за 1988г. Кстати тоже очень полезный материал. И хотя основной материал публикации о доработке двигателя МК-17 (о КМД только вскользь) рекомендую внимательно её почитать.
Для установки новых элементов жиклёра на старой стенке было сформировано крепление.
Для этого старая стенка впускным каналом была посажена на оправку диаметром 6 мм и зафиксирована на ней парой капель циакрина. Затем проточена в чистовую до диаметра 8 мм и укорочена до 2 мм перед отверстием от старого жиклёра. Потом снята с оправки при помощи нитрометана. На проточенное место была изготовлена бобышка с двумя выступами под резьбу высотой 3-4 мм. В впускной канал выточена вставка-диффузор с критическим отверстием 4,5 мм . Далее на бобышке сверлились два отверстия диаметром 8 мм и перпендикулярно по центру диаметром 2,7 мм. В отверстии 2.7 нарезалась резьба М3х0,35. Изготавливался питатель с резьбовой бобышкой, корпус жиклёра, игла и трещётка. Питатель первоначально изготавливался из подходящих по диаметру медицинских игл из “нержавейки”, на него напаивалась латунная резьбовая бобышка. Нержавейка плохо паяется, а потому на серийных моторах питатель изготавливался целиком из автоматной стали А-12. Диаметр питателя 1,2-1,5 мм отверстие в нём диаметром 0,8-1мм. Срез питателя перпендикулярный и находится в центре критического сечения.
Корпус жиклёра представляет собой втулку из латуни ЛС59 длиной 12-15 мм снаружи на всю длину резьба М3х0,35 отверстие внутри диаметром 1,5мм.
Игла имеет диаметр 1,5 мм и конус 3 градуса на сторону с тупой или сферической вершиной диаметром 0,4-0,5 мм. Игла должна свободно без заеданий двигаться в корпусе жиклёра, но не болтаться в нём. Игла изготавливается из автоматной стали .
Трещётка или фиксатор иглы - втулка с наружной накаткой диаметром 4,5-5 мм и модулем 0,7-0,8мм. Внутри нарезана резьба М3х0,35 длиной не менее 10мм. В вершине отверстие диаметром 1,5 мм и длиной 3-4 мм. Накатку нет необходимости делать на всю длину достаточно 3-4 мм ближе к нижнему срезу.
Сборка жиклера.
В начале на проточенную часть канала задней стенки надевается бобышка крепления жиклёра, затем в питатель вставляется вставка-диффузор. После этого в бобышку вворачивается корпус жиклёра до упора. Через отверстие сверлом диаметром 1.5мм сверлится отверстие в вставке диффузоре через обе стенки (под иглу и питатель), а далее всё разбирается в обратном порядке. Шабером удаляются все заусенцы, всё тщательно моется и обезжиривается ацетоном.
Далее идет сборка на смоле КДА с алюминиевой пудрой. Порядок следующий: на проточенную часть канала впуска и посадочное отверстие бобышки крепления наносится небольшое количество смолы, надевается бобышка. Для равномерного распределения связующего проворачивается на месте крепления. Излишки клея удаляются салфеткой, смоченной в ацетоне. Особое внимание следует обратить на внутреннюю сторону канала. Перед вклейкой вставки-диффузора, следите за тем, чтобы остатки клея не попали на посадочную втулку золотника. Далее, вставляется диффузор. Клей достаточно нанести на поверхности после отверстий под питатель и иглу. Далее, на резьбовую часть питателя наносится смола и он вворачивается в бобышку крепления и фиксируется в отверстии вставки, глубину его посадки удобно проверять подходящим по диаметру хвостовиком сверла диаметром 2.3мм. Если приёмный штуцер имеет изгиб сориентируйте его относительно положения бака. Далее, клей наносится на корпус жиклёра и жиклёр до упора вворачивается в бобышку. Излишки клея удаляются. Корпус жиклёра и питатель промываются ацетоном. В корпус вставляется игла и задвигается до плотного контакта с питателем, так обеспечивается соосность системы игла-питатель. Важно дождаться полной полимеризации смолы.
Далее делаем пружинный фиксатор трещётки. Он состоит из двух деталей: гайки и проволочного фиксатора.
Изготавливаем гайку с внутренней резьбой М3х0,35 высотой 2-2,5 мм. На расстоянии 2,5 мм от центра сверлим отверстие диаметром 0,7-0,8 мм. Делаем фиксатор из проволоки типа ОВС диаметром 0,6-0.7 мм.
Для этого круглогубцами формируем кольцо внутренним диаметром 3-3,5 мм , загибаем его перпендикулярно проволоке и отрезаем проволоку на длине 10-12 мм.
Край фиксатора (2-3мм) отгибаем в сторону от кольца градусов на 20-45. Вставляем проволочный фиксатор в боковое отверстие гайки и наворачиваем полученное на корпус жиклёра до упора и слегка подтягиваем. Фиксатор готов.
Теперь припаиваем иглу к трещётке.
Для этого на корпус жиклёра накручивается трещётка, она не должна доходить до упора 2-3 оборота.
Далее вставляем иглу до упора в питатель, отмечаем место посадки на игле маркером, надфилем или точилом делаем лыску на глубину 1-1.5мм по высоте внутрь трещётки и на 1/3 диаметра.
Лыска должна немного выходить наружу из трещётки, но нежелательно если она будет сквозной в отверстии трещётки.
Вставляем иглу в начале до лыски, смачиваем лыску паяльной кислотой, вставляем иглу до упора. Хорошо разогретым паяльником пропаиваем иглу и трещётку, при этом игла должна находится ниже трещётки иначе есть возможность спаять трещётку не только с иглой, но и с корпусом.
Охлаждаем, можно влажной губкой и выкручиваем иглу вместе трещёткой.
Отмываем всё тёплой водой с мылом от остатков кислоты и сушим. Смазываем минеральным маслом резьбу на корпусе жиклёра и иглу.
Закручиваем иглу на место. Жиклёр готов!
На этом доработка стенки заканчивается.
Мотор с такой доработкой, даже с чёрной парой, с винтом 200Х150 развивал 18000 об/мин. и имел приличный ресурс.
При использовании фрезерного и шлифовального станков возможны более существенные доработки, которые позволят обеспечить высокий результат.
Об этом в новых статьях - ждите!
С уважением.
Макаркин Андрей Александрович.
|
