汽油发动机模型启动_汽油机模型发动机

1.遥控车是油动好还是电动好?

2.怎么制作小型燃油发动机

3.什么航模发动机好？

4.为何油动遥控车的发动机这么贵？使用寿命还短，燃料还要特制的？

原因：

1.温差太小；

2.摩擦太大；

3.没给初始动能；

4.冷 热室的体积不能差太多。

延伸阅读:

1.斯特林发动机是英国物理学家罗巴特 斯特林(Robert Stirling)于1816年发明的，所以命名为"斯特林发动机"(Stirling engine)。

2.斯特林发动机是通过气缸内工作介质(氢气或氦气)经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力，因此又被称为热气机。

3.斯特林发动机是一种外燃发动机，其有效效率一般介于汽油机与柴油机之间。

遥控车是油动好还是电动好?

直列四缸汽油发动机CAD图

本曲轴设计系统的每个部分都是自上而下，从前到后一脉相承的，数据的传递是本系统的关键所在。所以设计计算模块用类似属性向导的方式，由“上一步”、“下一步”和“取消”三个按钮来将几个模块连接起来，从前到后自成一体。

曲轴设计是以内燃机设计为基础的，所以首先必须进行内燃机的整体设计。单击欢迎界面上的“开始”按钮，系统就进入内燃机整体设计界面。此界面要求用户输入一些已知参数，如缸径、额定功率和额定转速等，为后来的曲轴设计奠定良好的环境基础和设计基础。接下来依次是“热力计算”界面（如图3所示）、“热力计算结果”界面（如图4所示）、“动力计算”界面（如图5所示）和“动力计算结果”界面（如图6所示），点击“完成”，结束本模块操作。

图3 热力计算参数输入界面

图4 热力计算结果界面

2.曲轴参数化设计模块

点击菜单上的“曲轴参数化设计”，可弹出下级子菜单“圆弧形曲柄臂”和“直线形曲柄臂”供用户选择。界面默认的单位是mm。

点击“圆弧形曲柄臂”，系统进入如图7所示的平衡重配置界面。该界面分为四个组合框：“参数”、“零件类型”、“材料”和“特性”。点击最后一行设置的“显示参数”按钮，便可在各编辑框中显示CA488曲轴的对应值。“参数”组合框是用户用来进行曲柄臂部分的参数化设计的，用户可根据自己的意愿来修改编辑框中的数值，直到满意为止。当用户改变选择的材料时，下面的“特性”框中的质量值就会发生变化。曲柄臂的形状复杂多样，都是不规则的，若想人工算出它的体积、重心和主惯性矩这些参数，相当的困难，需要做大量的工作，而借助于曲柄臂的模型特性就可以十分快捷地实现了。

图5 动力计算参数输入界面

图6 动力计算结果界面

修改和选择完界面上的参数后，点击“曲轴参数化”按钮，曲轴参数化设计用无模式属性页的形式，分别完成“前端”、“曲柄臂”和“后端”三个部分。用户可根据Pro/ENGINEER界面上所显示的相应的三维模型和界面上显示的对应部分的二维图形，来设计自己的图形尺寸，修改完后点击“更新”按钮，Pro/ENGINEER便可根据新输入的数值来再生三维模型。图8所示圆弧形曲柄臂参数化设计界面。

图7平衡重配置界面

图8 曲轴曲柄臂参数化设计界面

同样的，选择直线形的曲柄臂或选择八平衡重的模型都是类似的界面，只是调用的三维样板模型不同而已。这里不再赘述。

3.圆角疲劳强度校核模块

此模块中，最重要的是各系数的确定。圆角形状系数确定界面（如图9所示）是一个无模式属性页形式的MFC对话框。它包括应力集中敏感系数、形状系数、材料敏感系数、疲劳极限系数、尺寸影响系数和强化系数等。这样就可以不必再用人工查询的方式来确定相应的系数，为用户节省了大量的人力和时间，大大提高了设计效率。

点击“确定”进入如图10所示“圆角强度校核”界面。此步计算中需要使用前面参数化设计中确定的曲轴结构参数，在这里我们可以直接调用前面用户输入的数据，而不需用户重复输入，进入界面时就可以看到结果。

图9 尺寸影响系数确定界面

图10 圆角强度校核界面

点击“确定”按钮，系统进入校核模块的最后一个界面“圆角疲劳强度校核结果”。系统可以通过界面显示的前两个安全系数，可以算出最终的校核安全系数。然后点击“完成”，如果整个设计过程满足要求，那么就会弹出一个消息框“恭喜你，设计成功！”，如果设计的结果并不合理，就会弹出“设计不合理，请重试！”的提示信息。到这一步为止，用户需要进行的设计、计算、校核工作全部结束。接下来就是后续的完善工作了。

4.工程图输出模块

点击菜单栏中的第四项“工程图输出（G）”，经过短暂的反应过程，Pro/ENGINEER会自动进入工程图模式，此时界面中会出现如图11所示的二维图形和一个无模式的“工程图尺寸调整”对话框。

Pro/ENGINEER工程图界面中所显示的正是用户前面参数化设计的三维曲轴模型的三个视图：主视图、俯视图和侧视图，也就是一般设计要求给出的工程图纸内容。通过点击对话框中的“调整”按钮，用户可以将视图放大或缩小。另外，设计人员可以通过鼠标激活后面的工程图，进行任意的视图调整，例如单个放大、缩小等等，非常方便，和在Pro/ENGINEER中的使用情况一样。

还有一个很重要的问题就是工程图中尺寸的标准。点击对话框中的“显示尺寸”按钮，用户就可以看到系统在为视图标注尺寸的快速过程。标准过后的界面如图12所示。尽管标注看上去有些零乱，但的确做到了正确的根据三维参数化设计中用户的输入进行自动标注。至于如何更好地解决清晰标注和如何正确自动生成标题栏的问题，将是日后努力研究开发的一个方面。

图11 工程图输出界面

图12 标注尺寸的工程图

5.数据库链接模块

最后，为了系统的延续性和完善性，我们设计了数据库链接模块。点击菜单栏中的最后一项“数据库（S）”，系统进入如图13所示的数据库链接界面。整个界面中的参数是由内燃机设计中需要说明的主要环境参数和曲轴的基本结构参数构成的。

当用户完成了本步操作，就结束了整个曲轴设计系统的全部过程。也就是说，用户以前需要花费大量时间和精力才能完成的工作，我们现在进行按钮的点击和输入少量的数据就可以轻松完成了。这也是此系统开发的最大意义。

图13 曲轴设计系统数据库界面

三、结论

基于Pro/ENGINEER二次开发的曲轴设计系统实现了以下三个突破：

1.图表查询数字化的实现；

2.根据已知的三维模型，直接调用其体积、重心位置和主惯性矩；

3.根据模型输出工程图及尺寸自动标注的开发手段。

本曲轴设计系统界面友好，提示充分，操作方便、快捷，显著缩短了产品的设计周期，提高了设计效率。系统为后续过程提供了完备的信息源，具备一定的产品信息数据处理功能，为曲轴设计的系列化、标准化和通用化奠

怎么制作小型燃油发动机

油动实际上就是一个用油作为燃料的发动机，这个发动机作为遥控车的动力，近似汽车的发动机输出动力驱动车辆前进，所以油动的遥控车和真车相似。电动的遥控车马达是有蓄电池提供电能驱动，相比燃油的要耐用，维修也便宜些，最多换电池马达稍微贵点。

一 电动遥控模型车：?

电动遥控模型车顾名思义就是使用电池做为动力，输出电能到电动机（马达）上，电动机再推动动车子。

电动遥控模型车（简称电车）是很多入门者的首选，因为它只要有“电的地方”就能进行充电，充满电的电池就能驱动车子行走，而且电车的惯性小，操控技巧在“入门级别车”中是属于容易掌握的。

电动遥控模型车是“低级”的遥控车，其实电车车速是十分快的，竞赛级的电车能轻易达到80KM以上。

初学者可能会认为油动遥控模型车的车速肯定比电车快，总觉得油车才是真正的遥控模型车，其实这是一种错误的观念，电车的速度一点都不慢。

电车的线性输出好，重量也较油车轻，所以电车的操控灵活，弯道的速度往往高于油车，如果比赛的场地是多湾道、直道较短的，电车的单圈成绩往往比油车快 。

竞赛级别的电车的精度和灵敏度是十分惊人的，车架大多使用碳纤维制造，金属部件多数是，钛合金和最高级别的铝合金，全车超过12个可调较部分，适应不同场地，力求发挥车架最大潜力！。

二 油动遥控模型车：?

油动遥控模型车（简称油车）是澎湃动力的化身，油车是使用遥控模型车专用的燃料（不是汽油，当然模型车中也有使用汽油作动力的车种，比例为1：5）。绝大部分油车都是使用二冲程风冷发动机，这种发动机的优点是加速快，维修简单。

现在的1：10油动房车的发动机输出已经达到2匹马力，在重量不到2KG的车架中使用2匹马力的发动机作动力，可以预计油车的速度一定十分惊人，在直路上，以1：10油房为例，达到60KM是很容易的事情，100KM也绝非难事，而且加速十分迅速，由静止到60KM，大概2秒可以完成。

近年国内十分流行油车，原因是，每次玩油车的时间可以比较长，只要不断补充燃油就可以连续行走（电车在十多分钟内就没电，比赛级别的电车6分钟就没电），而且油车的加速凌厉，澎湃的发动机声浪使人觉得兴奋，加上油车需要维护的设备少，近几年油车的赛事也较多。

油车越来越受欢迎，即使是初学者，选择购买油车也是一个好选择，现在油车的保养维护已经较电车简单，而且油车比赛的时间长，更好提高驾驶技术。

什么航模发动机好？

第一章如何设计自己的发动机

设计参数：

1. 油气比

喷气发动机依靠油气燃烧产生反作用力，根据油品的爆炸极限，

燃油与空气重量比，一般在15-20%。即一升空气约需一克的油。

2. 喷气频率，

喷气发动机喷气频率与机身长度有关，同一直径下，机身越长频率越低。

3. 机身直径与长度比 L/D

发动机长度与直径是发动机设计的重要步聚，长度与比直径一般在10-17。

4.计算公式

发动机的推力是由许多因素决定的，如下公式可说明：m*va=F*t

V = 发动机体积 (dm^3.)

f = 喷气频率. (Hz)

va = 喷气速度. (m/s)

F = 推力 (N, Newton)

fc = 油耗 (gram/second)

m = 空气质量 kg

t =时间s秒.

以时间一秒，m=实际进入发动机的油气量X换算得出

m*v=F*t. m = mass = X %

实际推力：F (Newton) = (X * D^2 * 3.1415 * L * v^2 )/(L * 8)

由以上公式可以得出尾喷管直径越大，发动机的推力越大，同时进入的油气X越多就能产生更大的推力。

5.尾喷管长度

根据国外爱好者的实际经验，尾喷长度与对推力的影响较小，而对发动机工作的可靠性有较大影响。

发动机的尾喷管较长，阀片的工作频率f 较低，但每次吸入油气较多，使每次做功增大。长的喷管可以使发动机接近最大理论推力。同时空气吸入性能较好，使发动机容易发动。

短的尾喷会使发动机喷气频率f 加大，，同时间吸入的油气较少，因此，推力并没增加。并会使发动机不易发动，工作不稳定。

（提示：为了调节发动机方便起见，实际制作长度要比理论设计长些，因为长一些可以锯短。当短了要加长可就麻烦些，但不要太长，太长了结果会一样不工作）

计算公式是：

Y = 0.152 * X + 470 (mm) ，公制单位

(或Y = 3.88* X + 18,66 (inc)－英制单位

参考数据：

发动机名

Y=总长

X=尾喷管截面积

Brauner

490

907

Alpha

485

531

B-12

600

531

Aerojet

610

1075

PAM

810

907

Sov faa

670

1195

6.喷气速度

由于高温高压下喷气发动机喷气速度计算是一个复杂的过程，对于爱好者来说可用一个简化公式计算

va=2*L*f

p90的计算为例：

喷气速度为：150*2*0.86= 258 m/s.

7.单向阀通风孔面积

单向阀通风孔面积是发动设计最关键部，因为它关系到进入发动机的油与空气比.

计算公式

Y = 0.4922*X – 37 (平方mm)

在这里(X=尾喷管截面积，Y=单向阀通风孔面积，如果是大的发动机可不减37) .

另在设计中要考虑到阀片安装后会使通风孔面积减小10-20%,因此要留一定的余量。

计算结果大约是尾喷管截面积的50-60%，一般设计可取55%

（提示，稍大的通风面积可以让发动机更易点火）。

外国发动机设计参考：

发动机名

阀通风面积Y

尾喷截面积X

Brauner

452

907

Alpha

381

531

B-12

221

531

Aerojet

603

1075

PAM

506

907

Sov faa

661

1195

也可以已手册加工图自己验算一下，一般误差5%之间

8.进气口面积

位于发动机前端的进气孔最小面积不能小于单向阀通风孔面积。

为了雾化燃料，空气在缩小部速度加大，因此进气通道被设计为喇叭状，也称为空气节流阀。

9.如何设计自己的发动机

一、首先确定发动机的推力，

根据上述公式，以实际油气进入系数X=0.75计算简化得到

发动机推力与尾喷截面积的关系，设计公式为

F（磅）=4.2磅*平方英寸（喷管面积）

或者是：

F（牛顿）=2.65牛*平方厘米

（一千克力=9.8牛顿）

根据外国的设计为列：

如果要制作产生25磅推力的发动机，25/4.2 = 5.95 s平方英寸得到尾喷管直径约2.75英寸。

阀孔的面积为5.95*0.6552=3.9平方英寸。（这里系数0.6552设计者计算是取经验值）

由于阀加工形状的限制，那么单向阀的截面积可用3.9/0.55 = 7.1 sqr inc，，以阀上开十个孔计算每个孔的面积为0.39 sqr inc，燃烧室截面积与单向阀的面积大致相同，能装进单向阀。

喷管长度可简化计算 L=5.95*3.88+18.66 = 41.8，留余量，可取50英寸,如果喷管尾部用扩张部分，长度为0.2*41=8，总长50的情况下，那么实际尾喷管长为50-8=42英寸.

最小空气入口面积为阀孔面积，即3.9平方英寸

国外P-90发动机实验数据（供参考）

各参数如下

V = 2.9 litre

fc = 6.7 gram/sec

f = 150 Hz

va = 258 m/s

F = 85 Newton

第二章喷气发动机制作

1.材料选择

由于发动机在高温下工作，所以不能用铝，等低熔点金属。

一般对于爱好者来说，可使用碳钢，铝合金。不锈钢管是最佳的材料，你可以在五金店找到，各种规格都有，还可以用的材料是摩托车或汽车的排气管，是由碳钢组成，外表镀铝，不易生锈，但由于管比较厚显得稍重一些。价钱也不贵，40元一个左右，在摩托修理部能找到，用过的旧的更便宜10元一个都有得卖。你也可以按图加工锥形部分。

铝合金只可以用来做发动机最前部的进气节流罩，。

3.

如何制作进气单向阀

发动的关键在于单向阀的加工，阀的加工需要有车床作整体加工才行，如果没车床也可以用另一种设计，如从蓝图可以看到，在一块厚3－10mm圆铁板上自己钻出需要的孔了可用来代替，然后装上阀片。

梅花型的阀片是发动机的关键，必须用弹性强，耐高温的，厚0.1-0.3mm左右薄钢片来作，否则将使发动机无法工作下去。阀片的加工可以剪出需要的形状，也可用电解法，像做印刷电路板那样，先在板上涂油漆，干后画出所要的样式，用钢针沿线条刻掉油漆，放入食盐水中，用6-12v的直流电电解。

4. 发动机的装配

喷气发动机的安装较简单，按图加工好部件，装上就可。在装单向阀片时，要注意将梅花阀片内弯10度到30度。使阀通气孔打开。另外注意发动机接点要不透气。

第三章如何启动发动机

概述

脉冲式发动机启动起比较困难吗?其实不然。从发动机原理可知要发动机燃烧发动需要满足以下条件：

1. 燃油

2. 空气

3. 点火源

燃料

脉冲式发动机可以使用多种日常燃料，家用的液化气，汽油，柴油，煤油，甲醇（工业酒精）等，一般选择为汽油做为燃料，对普通的爱好者来说可用任何牌号车用汽油即可。如果气温较低而可能会使燃料难以挥发，也可以向油中加入不超过25%的组分，使点火更容易。最好的燃料是甲醇，因为燃烧生成的是水，且易挥发，爆炸点范围宽。

空气

在喷气发动机没发动起来前，空气无法自动吸入燃烧室，这时，需要用一个小风箱或打气筒在发动机入口处输入空气来帮助发动机输入油气混合物，注意，空气需要有一定的压力与流速，才能使燃料充分雾化成油气。

点火方法

最好的办法是在机身燃烧室上装一个火花塞，如果没有也没关系，可以铁丝头缠棉球浸汽油点着后伸尾喷管同样也可点火。多种点火方式如图所示

点火步骤：

1. 接好油管，注意油箱液面与发动机喷油出口之间的高度不能大于20mm.

2. 打开电火花塞或点燃料小火把从尾喷管口伸入。

3. 手压风箱，或打气筒朝发动机入口吹风，注意观察看，要使单向阀片被吹开，油被吸入并雾化才行。

调节油阀针控制好油门大小，寻找最佳吹风角度使油能完全雾化。如果发动机还是不能点火，可以拆开机身，调节阀片的角度，与固定螺丝的松紧度。然后再试，直到找到最佳工作点，喷气发动机就会发动起来，撤走风箱及点火源也能持续运行了。

另外也可先用罐装火机用气体，从入口吹入，点火，步骤同上述一样，只是要调节好气体量。

第四章制作问题解答

一．为何发动机不工作

由于设计，加工中选材的问题，许多发动机不能正常工作，其实可以从燃烧条件来看主要原因是如下几点：

1. 空气不足与过量

由于阀片制作中材料不一样，阀片太硬了，会使外面空气无法吸入，因此要事先将阀片的间隙调好，要选适合的材料来做。另外实际由于阀片的阻力，使空气实际进入量减小约20%以上。

2. 空气过量是由于进气口设计太大，导致燃烧室火星被吹走，吸入的油气混合物无法被点然。

3. 喷管太短，太短的喷管使发动极不稳定。因为频率太高，吸入的油气来不及完全混合，会导致发动机熄火。

4. 油雾化不好，过重的油不易气化，因此不建议用比汽油重的油如柴油做燃料，最好是甲醇，因为易气化，爆炸浓度范围宽。

5. 进油液位低，由于油箱液位底，油无法被吸入，这时要抬高油箱位置。

二．为何发动机阀片工作寿命较短

由于阀片工作在高温下，加上在工作中振动频率大，因此阀片工作寿命成了发动机的弱点，如果制作材料易鎔的话，高温下用不了几分钟就会完完。因此如何设计单向阀，使阀片工作寿命加大，就成了发动机制作者们的研究的课题。

一是选择耐高温的村料，二是用无阀设计，现有的无阀脉冲发动机设计来看，机身制作较复杂，且推力较小。

　脉动喷气发动机是喷气发动机的一种，可用于靶机，导弹或航空模型上。德国纳粹在第二次世界大战的后期，曾用它来推动V-1导弹，轰炸过伦敦。这种发动机的结构如图所示，它的前部装有单向活门，之后是含有燃油喷嘴和火花塞的燃烧室，最后是特殊设计的长长的尾喷管。

为何油动遥控车的发动机这么贵？使用寿命还短，燃料还要特制的？

航模发动机分电动机，甲醇内燃机，汽油内燃机，涡喷发动机。如果算上火箭模型的话，还要加上固体火药发动机。

电动机：电动机一般选用无刷电机，无刷电机相比有刷电机寿命更长性能更稳定。

无刷电机型号的选择：

无刷电机型号标称没有一个同一标准，目前比较通用的一种是内径标识法。即表识电机外转子内径，从一定程度上能够表明电机的线圈直径和匝数。新西达电机是国产比较便宜，性价比比较高的电机品牌，新手用足够了。比如“新西达2212 1400KV”即是一种电机的型号 1400KV在下面说明。

电机的KV值：电机输入电压每提高1v,电机空载转速提高的量，我们称为KV值。1400KV即说明电机空载情况下，加1V电压，转速为每分钟1400转，2V电压每分钟2800转，依此类推。

同型号电机（比如都是2212）KV值越大的电机，价钱越贵，拉力相对KV值小的电机越大（有限的提高，影响拉力最主要的因素还是电机的线圈直径、匝数，直观一点说就是内径。）

甲醇内燃机：比较传统的航模发动机。

从结构上分2冲程和4冲程两种。

结构上的不同就不多说了，查查初中物理课本就能知道。

但说性能上的不同：

在同等排量下，2冲程所能提供拉力更大，声音更嘈杂（不好听）

在同等拉力输出情况下，4冲程更省油，声音更好听些

还有一点非常大的不同：油门曲线不同。这是有能力买4冲发动机的人都买4冲的最大理由。

你那张纸拿个笔，画一个X轴和一个Y轴（只取第一象限，既只要X\Y轴上的数字都是正数），X轴表示你推油门杆的量，Y轴表示发动机的动力输出量。你觉得什么发动机最好控制？当然是油门杆量是1，动力输出也是1，油门杆是2，动力输出也是2，也就是说油门曲线是一条与X/Y轴都成45度的直线是最好控制的。但是很不幸发动机的油门曲线是一条曲线，4冲程发动机的油门曲线相比2冲程发动机的油门曲线更直一点，更接近最好控制的那条直线。

再说从排量上分。航模甲醇发动机排量一般有15、20、40、55、75、90等。这个“15、20。。。90”是表示排量是“0.015、0.02。。。0.09立方英寸”。按照发动机等级不同，配不同大小的飞机。72的四冲程发动机基本上和50的2冲程发动机动力差不多。

可以改，见过有人改的四冲程汽油机。

如果你动手能力出奇的话，可以在原有底盘上打孔安装，后期需要调试齿轮，试好比较完美的齿轮比，否则就算你是再骚的发动机也会提前结束寿命。

这样的改好的车子也就适合玩玩，你还得考虑车架的受力分配问题，一侧重一侧轻过弯容易翻车，上过重的发动机你还得考虑车架的悬挂问题，避震的阻尼（浓度），都需要不断的调试，相比价格够你买2、3部进口模型发动机了吧。

这东西就是烧钱的，如果资金不支持，还是不要入手了。

而且，油动RC的发动机没有你想象中那么易损，一辆车子到你手里真正玩的时间比你修理升级车架的时间要少，一箱汽油平时玩的话一个多小时，如果你是上班族的话，相信我，汽油站打上20L汽油够你断断续续使用一个季度，除非你时间多天天玩车