Luftmotor – motor na „zatlačený vzduch“.
Na tvorbu motůrků mám vždy jen pár týdnů po Vánocích. Když jsem se koncem roku 2020 chystal na další tvorbu , měl jsem již dva roky v šuplíku hotové výkresy na detonační třidvojku, odkládané kvůli práci na nulašestkách pana Davidoviče. Jenže to bych nesměl dostat chuť na něco neobvyklého. Spousta z nás zná výkres tříválce na stlačený vzduch z časopisu Mladý Konstruktér . Kdysi jsem na australské Ebay viděl podobný tříválec , nikoli s kývavými válci , ale s šoupátkovým rozvodem.
Začal jsem se v mysli zaobírat konstrukcí , neboť ta z fotek nebyla zcela zřejmá. Když jsem měl návrh hotový a na papíře se zdál funkční , přišla na řadu volba materiálu válce a pístu. Přeci jen zatímco válcem detoňáku proudí olej po „litrech“ , tady je mazání dost omezené . Od kolegy , materiálového specialisty ing. Jana Říhy , jsem dostal doporučení použít stejné kovy, jako u detoňáků. Tedy ocelový válec (11109) a litinový píst (Unibar 250) s tím, že oba materiály mají jistou samomaznou vlastnost a s občasným přimazáním budou fungovat. A praxe potvrdila , že to funguje dobře.
Pracovní rozměry , tedy vrtání 12mm a zdvih 14mm jsem převzal z MK. Proč taky vymýšlet kolo, že? Nesnažil jsem se vyrábět motor do modelu , ale spíš funkční sbírkový předmět , demonstrátor. S ohledem na snížení ztrát již z principu nepříliš výkonného strojku jsou použita kuličková ložiska na klice i dolní straně ojnic. Jako polotovar pro karter posloužil oblíbený šestihranný profil. Tentokrát 32mm. Veškeré mosazné příruby na karteru jsou těsněné „O“ kroužky.
Klika je nerezového šroubu , neboť jsem předpokládal kondenzát vody v hnacím plynu . Na klice je zápich po obvodě , jako sběrač pohonného vzduchu a rozvod do jednotlivých válců provádí podélná drážka , v roli šoupátka. Vlepený klikový čep je z ložiskové jehly 4mm. Ojnice jsou z duralového plechu .
Válce z oceli ČSN 11 109 nejsou konické, jako u detoňáků ,ale válcové. Uvnitř vrtané, stružené a nakonec lapované. Žebra tento motor nepotřebuje. Jsou tam jen na parádu. První sestavení motoru je vždy radost.
Po sestavení motoru bylo třeba doladit některé díly , pro jeho hladký chod.
Dalším dílem sestavy byly přívodní vzduchové trubičky z Al trubičky 4/3mm . Na jejich tváření jsem si musel vyrobit jednoduchou ohýbačku. Hotové trubičky jsou na straně klikovky vlepené Loctitem do mosazných přírub a v hlavách , po zatlačení přes těsnící „O“ kroužek , jištěné z boku červíkem M2. Hlavy jsou ve válcích jištěny párem červíků M2 ve spáře mezi žebry válce. Elegantní a funkční.
Vlastní motor je po kupě, točí se volně a zbývají poslední díly. Regulátor vzduchu s příslušnými armaturami a unašeč vrtule. První je na řadě regulátor vzduchu . Ten je nutný i z bezpečnostních důvodů , neboť je velmi pravděpodobné , že vám natlakovaný motor „nafackuje“ svou velkou vrtulí. Vymyslel jsem jej s nádobkou na mazací olej s tím , že budu jehlou regulovat průtok oleje . Vlastní regulátor vzduchu je variací na pípu , již zde dříve představil Láďa Kulhavý. Jde vlastně o zatěsněný RC karburátor.
Vymyšleno to bylo dobře , ale jak říkal Cimrman, halíruje v tom to počítání… V mém případě jsem počítal s tím , že vzduch procházejí šoupátkem regulátoru si způsobně vezme trochu oleje , jako když běží detoňák. S čím jsem ale nepočítal je poučka z hodin Fyziky , že tlak se šíří všemi směry… Rozdíl v onom počítání se projevuje v praxi tak , že do spalovacího motoru je vzduch vsáván a může tak z trysky přisávat palivo , zatímco do Luftmotoru je vzduch vtláčen , stejně jako je skrz jehlu vtláčen i do olejové nádržky a žádné elegantní přimazávání se nekoná. No , naposledy jsem měl Fyziku v roce 1987 a je možné , že jsem byl nemocný…
Takže znovu a lépe. Nádržku s jehlou pryč a otvory po nich zaslepit. Mazání jsem pak vyřešil jednoduše . Občas sundám hadičku k motoru a kápnu do ní trochu oleje 5W30 . Osvědčil se dobře a stejně jsem doma jiný neměl …
Na konec této tvůrčí etapy přišly ještě na řadu plnící a rozvodné armatury.
Jako poslední jsem si nechal výrobu unašeče vrtule. Nejprve na pevnou vrtuli ale pak jsem si znovu přečetl něco z historické literatury , kde se psalo o třílisté vrtuli o průměru 400mm. Takže unašeč číslo 2 pro tři listy s možností nastavení stoupání.
A když už byl unašeč , byly třeba i vrtulové listy. Jednotlivé listy jsou vybroušené z balzy 2mm s překližkou v místě ukotvení a olaminované v podtlaku na plastové trubce. Výsledkem jsou lehké a hlavně stejné listy. K nastavení shodného úhlu náběhu listů jsem si vyrobil další jednoduchý přípravek.
Pověstnou třešničkou pak byla povrchová úprava. Většina dílů je pískována zbylé pak lěštěny. Některé z pískovaných dílů pak byly nastříkány černou vypalovací barvou Aluksyl a vypáleny.
Takto pak vypadají díly motoru před finální montáží.
A tady je hotový motor.
Po sestavení motoru jsem jej skrz výfuky lehce promazal , na kompresoru nastavil tlak 2 Atm. a pustil vzduch. Motorek se okamžitě a s hezkým zvukem rozběhl. Proti prvním pokusům s novými detoňáky to byla velmi příjemná změna. Další zkoušky už byly na zkušebním stojanu s 1,75l PETkou v roli tlakové nádoby. Maximální tlak , který můj kompresor umí do PETky zatlačit je 7,5 Atm. Doba chodu naplno je cca 15 vteřin. Při hodně seškrceném regulátoru pak i hodně přes minutu. To je pak možné i počítat otáčky sledováním pohybu pístu přes „výfuk“ . Velkou ruční pumpičkou se mi daří do PETky zatlačit tak 6 Atm. a řeknu vám,že je to šichta ! Prvních 10 šťouchů je legrace . Druhá desítka je trochu horší . Při třetí už jde do tuhého a při čtvrté buší krev v hlavě ,až mám strach , že mi prdne v hlavě žilka a zůstanu slintat…
Jaké jsou poznatky z celé tvůrčí anabáze? Funguje to. Nemá to výkon. Je to těžký. Běhá to jen chvilku. Co s tím ? Výkon tu těžko někdy bude. Jde to hodně odlehčit zmenšením hmoty většiny dílů. Dobu chodu je možné prodloužit zmenšením zbytečně velkých průřezů přívodních trubiček a zkrácením doby plnění válce z 90°na cca 60°. Možná by stálo za pokus i začít plnit válce ještě před dosažením horní úvrati. Zkrátka šetřit tím pracně zatlačeným luftem…
Každopádně to byla zajímavá tvůrčí práce a kdoví , zda se ještě někdy k motorům na „zatlačený vzduch“ nevrátím.
sepsal Petr Flídr
Tento text vyšel i v RC revue 2/2023