Občas se stane, že v mojí emailové schránce přistane nějaký článek i od nečlena našeho KHMM. Tentokrát mě v předstihu telefonicky oslovil můj kolega z AMG Mýto, pan Michal Sloup. Michal je nejenom všestranný RC modelář (auta, lodě, letadla), provozovatel motoveteránů, jachtař, ale i nadšený strojař a v dnešní době i motorář. Jeden z prvních jeho počinů bylo zhotovení funkčního motoru Fegiebel 14,3 cm3. Před nějakým časem se Michal pustil do výroby replik detonačních motorů AMA a po jejich zdárném dokončení a vyzkoušení Michal sepsal i jakousi knižní kuchařku o výrobě těchto motorů. Pro vážné zájemce je tato publikace k mání u autora (kontakt je na konci článku). Michal pro náš web připravil zkrácenou verzi, kterou Vám tímto předkládá.

Láďa Kulhavý – editor

     Originální samozápalné modelářské motory AMA vyráběl od roku 1948 v Praze pan Antonín Macháček, šlo o jeho ryze českou konstrukci. Historicky první verzí byl motor 2,5 cm3, později po úpravě pravidel FAI pro volné modely vznikla menší verze motorů se zdvihovým objemem 1,8 cm3.

 Základní technické údaje:

Motor 2,5 cm3 – vzduchem chlazený dvoudobý jednoválec, sání řízené klikovou hřídelí, centrální vyplachování, vrtání 14 mm, zdvih 16 mm, otáčky 10 500 s vrtulí 230/100

Motor 1,8 cm3 – stejné parametry, pouze vrtání bylo 12 mm, otáčky 8 000 s vrtulí 240/140

    Inspirací ke stavbě mých motorů bylo mimo jiné to, že jsem pana Macháčka osobně znal a chodil jsem, před řadou let, k němu do dílny v Slezské ulici v Praze, kde jsem trávil čas pozorováním jeho práce. Kromě motorů vyráběl také rozebíratelné žhavicí svíčky, kterých jsem měl velkou spotřebu v RC buggy a zhotovil mi do motoru MVVS zesílenou ojnici, která vydržela i skoky s RC autem. Pan Macháček byl pochopitelně velmi pracovitý, v dobách své největší slávy vyráběl měsíčně 30 ks motorů AMA a do doby, než vzniklo MVVS v Brně, jimi byla vybavena celá čs. reprezentace.Také byl konstruktérem elegantního historického motorového modelu – Můra, sám jsem postavil a létal 2 exempláře.

     Antonín Macháček zemřel v roce 1994, nedlouho poté, co ho v rámci restitucí vyhodili noví mladí majitelé z tmavé a nehostinné místnosti bez vody a topení, která byla jeho skromnou dílnou…

 

Až po létech, když jsem již měl potřebné strojní vybavení, jsem se rozhodl, že si zhotovím repliky motorů AMA. Jelikož se žádná výkresová dokumentace nedochovala, potřebné rozměry jsem zjistil tak, že jsem od sběratele p. Chvátala koupil motor 2,5 cm3 a mohl jsem si vše změřit. Tento originální motor je dnes ve sbírce klubového kolegy z AMG Mýto Ládi Kulhavého. Vedla mě rovněž snaha o zachování umění výroby modelářských motorů pro budoucí generace lidí, kteří to umí bohužel stále ubývá …

Ukázky chodu mých motorů naleznete ZDE a ZDE.

Poděkování: 

tak, jako při stavbě svých prvních benzinových motorů, tak i u těchto dieselů jsem stavbu konzultoval s lidmi, kterých si vážím pro jejich znalosti a vlídnost, a i při stavbě replik motorů AMA mi pomohli:

 Láďa Davidovič         –    nestor výroby modelářských motorů

Jarda Závora              –  „ mladík“  ze Mšece , kolega kladenského Emila Herana

Horst Rosin                 –    německý kolega přes RC lodě třídy FSR a motory

Franta Řezníček         –    slévárenský odborník, který má vždy pravdu

     Na následujícím obrázku jsou všechny motory pohromadě. Zcela nahoře je originál, zhotovený Antonínem Macháčkem, dva nalevo jsou moje motory o zdvihovém objemu 1,8 cm3, vpravo pak motory 2,5 cm3.  Všechny 4 kusy, které jsem postavil, také fungují.  Na první pohled je poznáte tak, že motory o objemu 1,8 cm3 mají menší klikovou skříň a menší počet chladicích žeber než motory o objemu 2,5 cm3.

   Jinak si ještě dovolím malou historickou poznámku: Už pan Macháček své motory v době, kdy je vyráběl, průběžně inovoval tak, že jednotlivé historické exempláře měly různé odlišnosti: počty přepouštěcích kanálů, tvar sání, časování motoru, tvar chladicí hlavy atd.

Odlišnosti při stavbě replik motorů od originálu: 

• místo elektronu, použitého na hlavu válce a zadní víko jsem použil dural. Nejenže elektron nevypadá příliš hezky a po čase zešedne, ale při jeho obrábění je také velké nebezpečí vzniku požáru. (p. Macháček prý špony při obrábění ihned sbíral a zahrabával do písku).
• k utěsnění protipístu, je na rozdíl od originálu, použit „O“ kroužek z materiálu Viton, který dříve nebyl k dispozici a výrobu protipístu to výrazně zjednodušuje. S tím také souvisí přidání zajišťovací páčky, která přitáhne kompresní páčku proti uvolnění vibracemi při běhu motoru. I když tohle si někteří dělali již dříve na originálních. motorech jako vylepšení.
• na bronzovém pouzdru jsem udělal osazení, aby se klikový hřídel nedřel o hliníkový odlitek, o jeho výšku je nutno protočit karter hlouběji
• oproti originálu jsem upravil tvar setrvačníku pro lepší vyvážení
• průměr nasávací díry jsem upravil podle doporučení Ládi Davidoviče na hodnotu, při které motor spolehlivě saje. Otázkou je, zdali můj originální exemplář již někdo nepřevrtal.

Doporučení stavitelům:

Pokud se rozhodnete si repliku motoru AMA postavit, je dobré mít k tomu následující předpoklady:

• vybavení dílny alespoň soustruhem a přesnou vrtačkou (kromě běžného nářadí)
• určitou praxi při obrábění kovů
• dobré měřící pomůcky
• …. a hlavně nekonečnou trpělivost… jde o desítky hodin strávené v dílně báječnou prací na výrobě motoru

Všem stavitelům přeji hodně úspěchů a radosti z práce. Případným zájemcům mohu poskytnout kompletní příručku ke stavbě těchto motorů. Budu rád, když se tato příručka bude, s mým vědomím, šířit dál.

 Začínáme

  Motor se skládá z jednotlivých dílů, jejichž zhotovení zde popisuji. Každá součást má svůj list s údajem o použitém materiálu, fotky, poznámky k tomu, co je u každé součásti důležité a její pracovní postup. V příloze jsou pak technické výkresy s rozměry součástí.

 Jednotlivé díly se mi osvědčilo zhotovovat v tomto pořadí, tak jdou i stránky za sebou.

• kliková skříň (vč. pouzdra klikové hřídele)
• ojnice
• klikový hřídel
• unašeč vrtulového kužele
• vložka válce
• píst
• pístní čep
• protipíst
• hlava válce
• kompresní a zajišťovací páčka
• palivová jehla a tryska
• zadní víko

Pracujte přesně a pečlivě, nelitujte času na zhotovení pomocných trnů a ostatních přípravků.

  Stejně důležité, jako vlastní proces obrábění je rovněž i kvalitní měření součástí. Ve většině případů si člověk vystačí s dobrou posuvkou, pro zhotovení výbrusu a lisovaných součástí je potřeba vnitřní i vnější mikrometr.

  Při popisu se primárně soustředím na motor 2,5 cm3, na který mám i slévárenský model. Verze 1,8 cm 3 se liší menší klikovou skříní, i když i tento lze postavit do skříně 2,5 cm3, ale na ten menší jsem měl od Ládi Davidoviče originál Macháčkovy odlitky. Další rozdíl je ve zmenšeném vrtání, které je 12 mm a menší chladicí hlavě. Jinak jsou díly pro oba motory stejné.

Součást: Kliková skříň

Materiál: Hliníkový odlitek, pouzdro bronz

Co je důležité: dodržení kolmosti osy válce k ose klikového hřídele  

Postup:

–  ke zhotovení hliníkového odlitku je potřebné vybavení a znalosti z oboru  slévárenství, proto zde vlastní odlévání nerozvádím

• dřevěný model musí mít na patkách úkosy pro snadné vyjmutí z formovacího písku a je dělený ve svislé ose motoru na 2 zrcadlově stejné poloviny, spojené zevnitř 2 aretačními kolíčky, povrch má být nastříkán barvou. Oproti výkresu musí být mít model přídavek na výšce válce, délce přední části a sání, zadní část je protažena dle foto, všechny kouty s radiusy. Nápis je vyražen raznicemi do tenkého hliníkového plechu, ten ohnut, přilepen a vše zatmeleno. Prvním krokem při odlévání je otisk modelu do slévárenského písku

• je nutné docílit, aby odlitek neměl póry a byl přiměřeně tvrdý

Obrábění odlitku:

–   upneme za přední část do soustruhu a podélnou osou skrz provrtáme otvor průměr 10,8 mm a vystružíme na 11H7, v prostoru ojnice ho zvětšíme na  průměr 18 mm.

• pod frézku uchytíme karter na ocelový trn o průměru 11 mm, respektive v ojničním prostoru 18 mm a to vodorovně, pečlivě vyrovnáme, a ze zhora nejprve zarovnáme dosedací plochu pro vložku válce na výšku dle výkresu, poté vrtáme označeným středem postupně díru až na průměr 19 mm, vývrt je hluboký 20 mm
• na pomocném trnu 11 mm soustružíme odlitek od vrtulového unašeče v délce 17 mm na průměr 16,2 mm
• za tuto přesoustruženou část přes pouzdro upneme. Střed vrtání válce je první, referenční rovinou, od které odměřujeme míry v ose kliky! Uděláme si do vývrtu válce pomocný trn, sahající až pod osu kliky, a od něj odměříme vzdálenost k dosedací ploše pro víko. Tu zarovnáme, a od ní pak odměřujeme další vnitřní vzdálenosti.
• zahnutým nožem soustružíme všechna vnitřní vybrání v prostoru ojnice a při stejném upnutí vyřízneme nožem vnitřní závit M 24,5×1 pro zadní víko

Výroba bronzového pouzdra kliky:

– na 1 upnutí nejprve soustružíme vnější povrch s přídavkem 1 mm, a osazením, pak vnitřní díru načisto, a nakonec vnější průměr také na čisto. Ten by měl být větší o 2-3/100, než je vystružená díra v karteru

• skříň ohřát a pouzdro do ní přes duralový trn nalisovat
• na pomocném trnu průměr 9 mm zarovnat přečnívající část bronzového futra + odlitek na délku dle výkresu
• Pozn: šířkou osazení na bronzovém pouzdru lze korigovat výrobní nepřesnosti tak, aby ojnice vycházela doprostřed díry pro vložku válce.

• na pomocném trnu (přípravek s úhelníky, viz předchozí foto) vrtáme zespoda do nálitku sací díru, u 2,5 cm3 motoru je to 5,5 mm (u 1,8 cm3 motoru to je 5,1mm)
• sací díru zevnitř Dremelem „ trumpetovitě „ rozšíříme až po trysku

• na pomocném trnu ofrézujeme dosedací plochy pro trysku a její matku
• vrtáme díru pro palivovou trysku

Pozor: tryska není kolmo ke klikové hřídeli, ale šikmo tak, aby zahnutý konec palivové jehly byl orientován více od vrtule.  

Součást: Ojnice

Materiál: letecký dural 7075, 10x10x60

Co je důležité: dodržení souososti obou ojničních ok a jejich vzájemné rozteče

Postup:

                  –     výchozí čtyřhran navrtat na koncích navrtávákem

• mezi hroty soustružit střední část
• naplocho upnout pod frézku a vrtat a vystružit najednou díry pro obě oka
• na otočném stole objet obě oka stopkovou frézou (ojnice je uchycena šroubem přes mezikus z duralu, který vyplňuje díru v ojnici a má uprostřed díru pro šroub), přechody mezi stopkou a okem začistit Dremelem
• do spodního oka nalisovat přes kousek duralu s osazením, s přesahem 2-3/100 bronzové futro, po nalisování   vnitřní díru znovu protáhnout výstružníkem

• vrtat mazací díry: 2 v dolním oku a 2 v horním, střídavě nalevo a napravo a celou ojnici vyleštit.

Fota dalších součástí motoru

Sestavení motoru: 

  Pokud jsme si zhotovili přesně jednotlivé díly, můžeme přikročit k sestavení motoru. Všechny díly přitom znovu důkladně očistíme od nečistot z výroby a   zkontrolujeme, před montáží potřeme styčná místa součástí motorovým olejem, a hlavně: motor sestavujeme pouze z bezvadných dílů!! Pokud je součástí montáže ještě nějaké obrábění, pak je nutné vždy před dalším krokem vše vyčistit od špon.

   Postup:

–     motor si uchytíme přes pouzdro za přední část karteru pod vrtačku a vrtáme do patek díry průměr 3,2 pro připevňovací šrouby motoru

• spojíme píst s ojnicí pístním čepem, ten je v pístu zajištěn tak, že má 3 seky á 120 stupňů malého majzlíku (rovnoběžné s osou čepu) po obvodě ze strany plného materiálu a je do pístu naklepnut, nutno postupovat s citem, píst je litina!
• do skříně vložíme klikový hřídel, na kuželový konec nasadíme unašeč vrtule a vše dotáhneme přes vrtuli šroubem s velkoplošnou podložkou. Zkontrolujeme, že kuželové spojení drží a hřídel otáčí v motoru lehce (má hmatatelnou axiální vůli) případně součásti upravíme.
• do válce vložíme vložku (prozatím bez protipístu) a na ní hlavu válce. Nyní provedeme svrtání hlavy válce s karterem – díry 2,4 a závit M3. Postupujte opatrně, máte pouze 1 pokus!
• hlavu opět odšroubujeme, a na klikový čep nasadíme ojnici a na píst vložku válce bez protipístu a přišroubujeme hlavu.
• opatrným otáčením zkontrolujeme, že ojnice nikde nenaráží do stěn karteru ani do pístu (to byl případ menšího motoru, kde bylo nutno ubrousit malý kus vložky)

• nyní se budeme zabývat výřezem v klice, který nám otevírá a zavírá sání. Bude potřeba úhloměr na pevném podkladu uprostřed s dírou 5 mm. Ten přišroubujeme místo vrtule.

zhotovíme si pomocný stojánek pro motor tak, aby vycházel přišroubovaný úhloměr velikostně dle foto a my si do jeho spodní strany mohli udělat – někde na pevné části přípravku-zřetelnou rysku.

–     nastavení úhloměru: píst zatlačíme do dolní úvratě, nulu úhloměru nastavíme na rysku přípravku a utáhneme šroub

• nyní si je potřeba na klikovém hřídeli označit polohy, kdy má sání otevírat a zavírat.

To je jedna z podstatných věcí, co dělá motor dobrým nebo špatným. Pro tento motor se osvědčily následující hodnoty:

                 sání otevírá 40 stupňů po dolní úvrati a zavírá 200 stupňů po dolní úvrati

         (tj. 20 stupňů po horní úvrati), je tedy otevřeno v oblasti vyznačené na obrázku

• ze spodní úvrati otočíme klikou sestaveného motoru o 40 stupňů ve směru otáčení motoru! A ostrou jehlou si skrz difuzor škrábneme do kliky ze strany očekávaného otevření, povrch kliky doporučuji pomalovat fixem, aby byla ryska zřetelnější
• klikou pootočíme na hodnotu 200 stupňů a stejným způsobem označíme druhý půlkruh kde sání končí
• vše opět rozebereme. Na hřídeli by se měli objevit 2 půlměsíce proti sobě, budeme tedy odstraňovat materiál mezi půlměsíci v šíři průměru šoupátka, na tuto činnost doporučuji Dremel se zubařskými frézičkami. Postupujte opatrně, po kruhové hřídeli tyto nástavce rádi ujíždějí a povrch kliky poškodí.

• ostré hrany výřezu jemně srazit

–    očištěnou kliku můžeme opět namontovat do motoru, utáhnout vrtulový unašeč, vložit ojnici s pístem, vložku, tentokrát už s protipístem a přišroubovat hlavu. Škrábnutím jehlou si         označíme polohu vložky vůči karteru, abychom motor poté, co se nějak zaběhne, ho po rozebrání sestavovali stále stejně, rovněž si zapamatujeme orientaci ojnice vůči klice a nasazujeme ji stále stejně. Jinak, pokud to není opravdu nutné, zaběhnutý motor zbytečně nerozebíráme.

• našroubujeme zadní víčko s papírovým těsněním, kompresní a zajišťovací páčku
• našroubujeme trysku, její sací dírka musí směřovat dolů do motoru!
• výbrus pro první otáčení namázneme motorovým olejem.

Tím je motor sestaven a připraven k záběhu. 

• pro záběh použijeme palivo 1/3 ricinu, 1/3 etheru a 1/3 petroleje
• vrtuli min 240×120 plastovou
• z konzervového plechu spájíme nádržku cca 20–30 cm3 a propojíme novoplastovou hadičkou 

Zkontrolujeme, že je vše dotaženo, naplníme nádrž a kompresní páčku zcela povolíme.

Palivovou jehlu otevřeme cca o 2 otočky, ucpeme sání a několikrát otočíme vrtulí, až uvidíme, že se palivo dostalo hadičkou do motoru, protáčíme motorem dál (ruka v rukavici, kdyby to koplo, což se dříve nebo později stane!) a přitahujeme kompresní páčku. Když už je tlak ve válci dostatečný, a motor má správně nasáto, ozve se poprvé, popř. rovnou kopne do vrtule. V ten okamžik nepatrně povolíme kompresní páčku a motor by měl naskočit. Pokud dojde k zaplavení motoru palivem, je potřeba povolit zcela kompresní páčku a palivo vylít, nebo se ho protáčením zbavit a postup opakovat. Jednou se to určitě povede…

Hurá! Již nám motor běží a radost je veliká!!!

Motor zpočátku nepouštíme do příliš vysokých otáček, záběh je poslední fáze obrábění, kdy se vše navzájem přizpůsobuje, chod regulujeme hlavně kompresní páčkou, s nastavenou palivovou jehlou se příliš nehýbe.

Po několika prvních startech zkontrolujeme dotažení šroubů, zdali nikde nevzniká přílišná vůle nebo naopak něco nejde ztuha. 

A je na čase postavit si nějaký pěkný RC oldtimer model na tento motor, vzhůru do práce!!

Ukázky výkresové dokumentace:

V Praze sepsal Michal Sloup dne 23.4.2021

mspes@volny.cz

tel. +420721861256