壓燃式發動機

目前，航空模型上採用的動力裝置主要有：橡筋條、活塞式發動機、噴氣式發動機、電動式發動機和壓縮氣體發動機等數種。其中活塞式發動機按照混合氣著火方法分為：壓縮燃燒式（壓燃式）、電熱式（熱火栓式）和電火花點燃式三種。本書主要介紹在我國使用較廣的壓燃式發動機。最後在附錄中簡要介紹一下電熱式和電火花點燃式發動機。

活塞式航空模型發動機是一種小型內燃機，一般稱為小發動機。它的基本組成部分和工作原理，與中學物理書上介紹的內燃機（包括柴油機和汽油機）大體相同，也和日常見到的 手扶拖拉機、摩托車或汽車上使用的發動機大體相同，不過要簡單得多。小發動機的體積雖然很小，並且只有一、二十個 零件，但它已經是一種精密機器了，必須很仔細地科學地去學習它和使用它。

航模愛好者在使用小發動機的過程中，要注意理論聯繫實際，將書本上學到的有關發動機的基本知識，運用到具體實踐中去。要學懂小發動機的工作原理、燃料組成、起動步驟和調整方法，學會怎樣排除故障，並注意養成正確的操作方法，為今後在農業機械化運動中，或在工礦和科學試驗等工作中，更好地學習和運用各種機械設備打下良好的基礎。

機匣是發動機的殼體，用來連接氣缸、曲軸、活塞和汽化器等零件，使之成為一個整體。在機匣的左右兩側，有安裝發動機的凸邊。機匣後部有用螺紋固定的機匣后蓋，以保證機匣內腔密封。二行程發動機的機匣也是新鮮混合氣的通道，新鮮混合氣由汽化器進入機匣，在活塞向下運動時經轉氣道進入氣缸。

氣缸頭通過螺紋擰在氣缸上，周圍有散熱片，用以增加和空氣接觸的面積，幫助氣缸冷卻。氣缸頭頂部有螺紋，用來擰入調壓桿。

汽化器的功用是使燃料從液體變為霧狀物后，再與空氣以適當的比例混合，成為可燃混合氣。小發動機的汽化器一般由進氣管、噴油管和調節油針組成，可算是一種最簡單的汽化器了。噴油管橫穿進氣管，有1~2個噴液體燃料的小孔。燃料的流量由頭部帶錐度的油針調節。順時針旋緊油針，噴油孔被堵住，燃料不能流出；旋松油針，燃料就從噴油孔中流出。因此，旋動油針能調節燃料流量的大小。

氣缸是燃料和空氣的混合氣體進行燃燒的地方，也是將燃料燃燒後放出來的熱能轉換為機械能的地方。氣缸呈圓筒形，內表面非常光滑，近似鏡面。氣缸內的混合氣體燃燒膨脹時，產生很高的壓力，作用在活塞頂上，推動活塞向下運動；經過曲軸連桿機構，使曲軸轉動並帶動螺旋槳旋轉，產生拉力使飛機前進。發動機轉動時，活塞以很高的速度在氣缸中來回運動。氣缸壁上開有排氣口和轉氣口等配氣孔。活塞在氣缸內往複運動時，同時控制了排氣口和轉氣口等配氣孔的開閉。

氣缸和活塞是小發動機上最主要也是最精密的零件，它們之間的配合非常精確，以保證密封和壓縮性能。如果使用不當，或讓灰沙等臟物進入氣缸內部，那就會使氣缸和活塞很快磨損，影響密封性能，造成發動機轉速下降，甚至不能起動等不良後果。

活塞在氣缸內來回運動時，由於受到曲臂長度的限制，有兩個極限位置。活塞能達到的最高位置，即距曲軸旋轉中心最遠的位置，叫做上止點；最低的位置，叫做下止點。活塞從上止點移動到下止點（或從下止點移動到上止點）所經過的路程，也就是上止點至下止點之間的距離，叫做活塞行程（衝程）。當活塞在上止點時，由活塞頂面、反活塞的下表面和氣缸周圍側壁所包含的容積，叫做燃燒室容積。活塞在下止點時，由活塞、反活塞和氣缸壁所包含的容積，叫做氣缸全容積。上止點與下止點之間的氣缸容積，即活塞在一個行程內所經過的容積，叫做氣缸工作容積。平時我們說這是一台1.5毫升（c.c.）的小發動機，就是指這台小發動機的氣缸工作容積是1.5毫升。一般適宜於普及使用的是1.5~2.5毫升的小發動機。這裡不妨作個比較：注射防疫針時，往往要打1毫升藥劑；可見，這種發動機的氣缸工作容積是很小的。再如：“輕騎”牌兩用摩托車的發動機氣缸工作容積是55毫升；上海“幸福”牌250型兩輪摩托車的發動機工作容積是250毫升：“解放”牌卡車的發動機是六個氣缸，總的工作容積是5.55升，即5550毫升。一般說來，氣缸工作容積越大，功率也越大。

氣缸全容積和燃燒室容積的比值叫做壓縮比。在圖2的例子中，氣缸全容積是燃燒室容積的12倍。也就是說，活塞在下止點時，氣缸內的混合氣體積有12份，待到上止點，就被壓縮成1份。因此，它的壓縮比為12.

活塞在氣缸內只能作往複直線運動。要通過曲軸連桿機構，把活塞的往複直線運動變成曲軸的旋轉運動。正如我們日常見到的縫紉機一樣，只要用腳上下蹬踏板，通過連桿和曲拐，飛輪就旋轉了。

曲軸是發動機內受力較大的一個零件。它的前端裝有前、后槳墊和螺帽，後端曲臂（曲拐）上連有曲柄銷。連桿用來連接曲軸和活塞，它的一頭套在曲軸的曲柄銷上，另一頭套住活塞銷，並與活塞連接。這些互相連接又可活動的零件，通常合稱為曲軸連桿機構，或稱曲拐連桿機構、曲柄連桿機構。

反活塞好比是能上下活動的氣缸頂蓋。擰緊調壓桿（順時針方向轉動），反活塞被壓下；擰松調壓桿，反活塞又能在氣缸內氣體受壓縮時產生的壓力作用下，再向上彈起。

反活塞的上下移動，可以改變燃燒室的大小，因而能夠改變壓縮比。反活塞在氣缸中的位置越低，燃燒室的容積越小，壓縮比越大，氣缸內可燃混合氣壓縮后的體積越小，混合氣的壓力和溫度越高，這就容易著火燃燒。但是，壓縮比應該控制適當。壓縮比過大，混合氣會過早開始燃燒，引起爆震和停車，甚至可能弄斷連桿或曲軸等零件；過小，混合氣壓縮后產生的壓力和溫度不夠，溫度低於混合氣的燃點，混合氣就不能著火燃燒，發動機就不能起動，或不能穩定地連續運轉。

對壓燃式發動機來說，壓縮比的大小對起動和運轉性能特別重要，必須注意掌握。壓燃式小發動機的壓縮比大都是可以調節的，一般為15~25.決定壓縮比的方法這在以後還要介紹。

螺旋槳裝在前、后槳墊之間，由螺帽緊緊地固定住。后槳墊一般都有帶錐度的孔，以便和曲軸的錐度部分壓緊。為了使螺旋槳不打滑，在後槳墊表面上還有凹凸的刻紋。