Настольная доработка КМД – 2,5

Однажды появилась необходимость довести до ума «черный» КМД для радиоуправляемого самолета. Казалось бы, работа вкусная (как никак заслуженный «Черный», а не его современный «аналог»). О том, что и как из этого вышло, сегодняшний рассказ. Надеемся, он будет интересен и полезен тем, кто до сих пор эксплуатирует такие двигатели. Занятно, что весь цикл доработок был проведен на кухне, без применения какого-либо станочного оборудования. Единственное, и главное требование - наличие небольшого «сервисного фонда» в виде узлов и деталей от старых моторов.

Картер

Картер тщательно вымыт (здесь и далее применялась только струя горячей воды из крана, хозяйственное мыло и разные щетки; после промывки все детали прогревались до 110°С для удаления влаги) и потом обследован.

Все гнезда под винты очищены от следов масла и металлической стружки (опять вода, мыло и щеточки для покраски ресниц). Перед ввертыванием новых винтов гнезда смазаны маслом ТАД-17. Особых нареканий картер не вызвал. Перпендикулярность цилиндра и вала не замерялась, хотя (по слухам) на КМД это угол может сильно отличаться от «прямого» (отклонения чаще всего «минусовые»).

Шарикоподшипники

Шарикоподшипники тщательно вымыты от остатков масла и грязи, и потом обследованы. Носовой подшипник оказался вполне сносным. Коренной же... На холодном моторе он производил впечатление очень «зажатого». Кроме того, при вращении он «хрустел» как грязный, хотя был идеально отмыт (вне мотора он крутился совсем свободно). При этом подшипник не выпадал под своим весом из картера даже при 150°-160°С.

Оказалось, что гнездо в картере чуть занижено по диаметру (хотя, к счастью, расточено ровно). Сам же подшипник оказался... просто уникальным. Достаточно сказать, что его внешняя обойма имела эллипсность в 0,006-0,007 мм! Конечно, пришлось искать новый. Интересно, что удалось найти сильно «минусовой» по внешней обойме (по сравнению со среднестатистическим его внешний диаметр меньше на целых 0,005 мм). Этот подшипник и подошел к данному картеру. После посадки на место он немного «зажимался», но уже на несильно прогретом моторе он крутился как надо. Получилось почти идеально.

Вообще нужно отметить, что проектировщики по каким-то неясным причинам использовали на КМД коренные подшипники весьма слабой серии. Поэтому «коренники» склонны к разрушению при малейших перегрузках или неточностях посадки. Также не очень ясна логика, заставившая конструкторов выбрать подшипник со столь маленькими шариками. А ведь это - причина резкого роста механического сопротивления на нагрузках, близких к предельным. Маленький шарик и сам более чем активно деформируется, и по обойме гонит перед собою очень высокую волну деформации. Кроме того, из-за увеличенных деформаций самих шариков и обоймы возникает весьма большая радиальная «просадка» внутренней обоймы (не говоря уже о снижении общей надежности и ресурса подшипника) и коленвала! Мода такая была, что ли?

При разговоре о коренном шарикоподшипнике нужно упомянуть еще один момент. При постановке в картер выбирается сторона подшипника, где радиусная галтель внутренней обоймы не меньше соответствующей галтели коленчатого вала. Этому требованию удовлетворяют не все подшипники. Причем с разных сторон обоймы и галтели всегда разные.

Коленчатый вал

Коленчатый вал тщательно вымыт и обследован. Особых нареканий он не вызвал (единственное, что пришлось учитывать — на редкость большую галтель между поводковым шипом и самим пальцем кривошипа). Абсолютно стандартная для всех КМД свободная посадка вала в коренном подшипнике вызывает недоумение, но коррекции не поддается... Неужели нельзя было (при идеальной идентичности диаметров всех валов!) сделать их хотя бы на несколько микронов побольше, - чтобы в подшипник они входили хотя бы с минимальным усилием? А так ведь на любом валу любого КМД можно найти следы прокрутки вала в подшипнике. И неизвестно, что чаще крутится, - то ли сам подшипник, то ли вал в обойме того же подшипника...

Дистанционная шайба

Дистанционная шайба (стоящая сразу за носовым подшипником) подобрана по толщине. При переднем подшипнике, полностью вдвинутом в картер, коленвал должен свешиваться за коренной подшипник на 0,20-0,23 мм. Такая величина достаточна для компенсации температурного расширения картера КМД. Она же позволяет никогда не заботиться о выбивании (после неудачной посадке модели) сместившегося назад вала. Естественно, рабочее положение вала - заднее.

Распределительная стенка

Распределительная стенка картера разобрана, все детали тщательно вымыты и обследованы. Распределительный золотник заменен. Найден такой, который имеет щеку определенной толщины (в этом золотники очень разные!). Цель - после сборки двигателя с прокладками и полной затяжкой крепежных винтов, между щекой и задним обрезом пальца кривошипа должен остаться зазор лишь 0,04-0,05 мм (второй способ подразумевает опиловку заднего торца картера, но он более трудоемок). В таком случае щека золотника не позволит шатуну сползать с пальца, и шатун будет работать в однозначном, расчетном положении. А для КМД с его заметно просаживающимся при работе валом и активно сползающим назад шатуном (вспомните стандартные следы активного трения от шатуна на щеке золотника!) это очень важно. На данном двигателе из-за уже упоминавшейся большой галтели между поводком и пальцем кривошипа пришлось надфилем выполнить соответствующую галтель вокруг паза в щеке золотника.

Карбюраторная часть

Карбюраторная часть... Вообще-то она заслуживает отдельной темы. Но в данном случае весь узел оставлен без коренных изменений, и на нем проведены лишь доработки первой необходимости. Так, футорка с проходным отверстием 3,5 мм распрессована с внутреннего торца стальным шаром. Это сделано, чтобы топливо из-под иглы поступало только в кольцевую камеру, а не сочилось бы вдоль посадочного места футорки. Под резиновое кольцо футорки подложено дополнительное кольцо из ватмана - только после этого уплотнение стало действительно уплотнением. Игла переточена - детальный осмотр показал, что штатный конус «обеспечивает» полный выход иглы из посадочного пояска уже на втором ее обороте! Конечно, так бывает далеко не на всех КМД. Но все равно это место подлежит самому тщательному контролю.

Рубашка цилиндра

Рубашка цилиндра тщательно вымыта и обследована. Проволочная шпилька трещотки вытащена из гнезда, ее посадочный конец расплющен в двух местах, после чего шпилька забита обратно на место. Ее верхний конец подрезан, чтобы свободная высота шпильки не превышала 4,5 мм. Винт регулировки степени сжатия снабжен проволочной шпилькой-ручкой, плотно забитой в поперечное отверстие.

По низу рубашки посадочное место гильзы немного растерто импровизированным притиром. Дело в том, что это место на очень многих двигателях имеет странное заужение (возможно, это вызвано технологией изготовления или растачивания рубашек). Именно из-за него зачастую кажется, что гильза вставляется в рубашку с некоторым усилием, хотя на самом деле общая посадка там типа «широкоходовой». Причем на многих рубашках в нижней зоне видны потертые места (выше, естественно, чисто). Кстати нужно еще заметить, что выраженные задиры и царапины в нижней части рубашки могут быть вызваны еще одной причиной. Маркировка, наносимая на большинство стальных гильз электроэрозионным «карандашом», выступает над шлифованной поверхностью, и при сборке царапает рубашку.

Шатун

Шатун вымыт и обследован. Оставлен без доработок, так как оказался не хуже и не лучше других шатунов от КМД.

Поршень и цилиндр

Поршень и цилиндр тщательно вымыты и обследованы. Как на подавляющем числе КМД, пара почти «пустая», и компрессию способна держать только после наращивания нагара на верхнем конусе поршня (в целом такая пара предназначена только для работы на повышенных оборотах). Гильза оказалась вполне сносной, в общем «стандартной». Единственное, что с ней сделано - мелким надфилем удалены наросты от надписи-маркировки.

Так как целью доработки было получить мотор «пилотажного» типа, подобран новый, чуть более пухлый поршень от старых КМД. Однако, из-за высокой стабильности производства найти поршень требуемых размеров крайне сложно - в основном они имеют разницу по диаметру, измеряемую лишь микронами. Поэтому новый поршень, хотя и был на голову лучше предыдущего, начинал слегка тереться о гильзу лишь примерно в трех миллиметрах от верхней мертвой точки. При прослабленной посадке гильзы в рубашке этого мало. Поэтому было принято решение провести главное мероприятие данной доработки - поставить гильзу на фольгу.

Операция эта при своей внешней незамысловатости очень непроста, и требует определенных навыков. Но правильно выполненная, она дает удивительные результаты. Применяемая алюминиевая пищевая фольга имеет толщину 0,015 мм, - гильза, обернутая ею по верхней части, не только плотно садится в предварительно разогретую рубашку, но и заметно обжимается. Достаточно сказать, что тот же поршень стал тереться, начиная чуть выше выхлопного окна, а в верхней трети своего хода теперь подклинивает при медленном движении! Безусловно, после начала работы двигателя и его прогрева гильза частично вернется к первоначальным размерам. Но только частично! Кроме того, теплопередача от гильзы к рубашке стала на порядок лучше. А это означает, что сама гильза теперь не будет раскаляться, как раньше, и даже поэтому будет иметь уменьшенный «калибр». В результате и на холодном, и на прогретом двигателе посадка поршня будет лучше, чем раньше. Еще наличие фольги ликвидирует такую врожденную болезнь КМД, как его склонность к перегреву (вспомните начальную «широкоходовую» посадку гильзы в рубашке - какая там могла быть теплопередача?).

Контрпоршень

Еще одна «совершенно стандартная» болезнь серийных КМД - избыточно плотная посадка контрпоршня в гильзу. Опять создается впечатление, что и эти детали делали на отличных станках, однажды отлаженных и... больше никогда не переналаживаемых, независимо ни от каких внешних причин и факторов. Короче, контрпоршень заново притерт так, чтобы поначалу в холодной фольгированной гильзе он туго двигался под воздействием винта регулировки степени сжатия (на прогретом двигателе он ходит легче). На данном конкретном двигателе пришлось с плюсового допуска 0,010 мм по диаметру перейти на минусовой допуск около 0,003 мм (снято 0,0065 мм на сторону!). В качестве оправки для ручной притирки применялся алюминиевый стержень, на конце которого запилена плавная фаска. Контрпоршень насаживался на фаску своим штатным поднутрением, и фиксировался легким ударом о деревянную пластину.

Результаты доработки

Конечно, новый мотор прошел полный цикл обкатки. Из-за очень плотной (в холодном состоянии) пары первые запуски могут быть немного усложнены и должны проводиться на топливе «треть касторки, треть керосина, треть эфира». Винт - штатный от «Радуги-7», тщательно сбалансированный. Через десять-пятнадцать минут обкатки мотор переводится на обычное КМД-топливо (лучше самодельное, так как покупное сейчас, скажем так, нередко «вызывает некоторые сомнения» как в целом, так и по наличию в нем касторки) с тем же воздушным винтом.

После получасовой обкатки мотор теперь уже отлично и без проблем заводится в холодном состоянии -практически «с тычка». В горячем состоянии компрессия немного падает, что несколько ухудшает запуск (все равно он остается явно лучше, чем на хорошем серийном КМД!). Но мы делали мотор не для кордовых гонок, поэтому это не столь важно. Зато интересной для вас будет информация, что оптимальными для нового мотора являются пропеллеры размером от 230x130 мм до 250x150 мм.

Общее впечатление - большая мощность и очень большой крутящий момент. В заключение нужно еще отметить, что и доработанный КМД, и любой другой мотор этой марки, лучше всего работает, имея небольшой нагар на поршне и контрпоршне. И как всегда, при возможности лучше добавлять в топливо примерно 1,5% амилнитрита.

В. Шумев

Обсудить на форуме