РАДИОУПРАВЛЯЕМАЯ АВТОМОДЕЛЬ С ДВС 2.5 см/куб
КОПИЯ АВТОМОБИЛЯ ФОРД-ЧИА «ЭКШН».

(часть-1)

Радиоуправляемая автомодель – копия Форд – Чиа «Экшн» (часть-1)

Радиоуправляемая автомодель – копия Форд – Чиа «Экшн» (часть-2)

Нет ничего интересней радиоуправляемых автомоделей! Таково мнение даже тех, кто впервые провел по замысловатой трассе сложнейшую гоночную автомодель-копию. Действительно, чтобы заставить мчаться по извилистой траектории со «взрослой» скоростью (она достигает порой чуть ли не сотни километров в час!) эффектную спортивную микромашину, необходимо полное слияние спортсмена со своим творением. И вот эта первая модель отлажена и прошла основные испытания. Но ведь она была сделана по готовым чертежам...

И ребят начинает разбирать зуд творчества», так хорошо знакомый истинным моделистам. Наверняка что-то можно улучшить, что-то сконструировать по-другому, чтобы машина оказалась самой быстрой на трассе. Нередко в результате на листах ватмана появляются эскизы с мудреными кинематическими схемами передач и подвесок, модель усложняется все больше и больше... Но многие при этом не учитывают важнейшего фактора — надежности всей модели в целом.

Ввели в схему передачи дифференциал — машина будет устойчивее на поворотах, однако для этого потребуется установить десяток новых деталей. Независимая подвеска на пользу ходовым качествам, но тут также не обойтись парой «железок». А ведь каждый дополнительный узел — место возможного отказа! Введение новых и новых элементов уменьшает вероятность удачи в заездах, что, кстати, нередко подтверждается и на соревнованиях.

Но, возразите вы, разве можно первоклассную радиоуправляемую сделать простой? Разумеется, нет, а вот постараться уменьшить число входящих в ее конструкцию узлов и деталей крайне желательно. Давайте попробуем сконструировать автомодель, удовлетворяющую всем требованиям современных соревнований. Естественно, первой задачей будет выбор двигателя. Если делать это, ориентируясь на максимальную мощность, то может показаться, что подходит и двигатель с рабочим объемом 2,5 см3. Но такой мотор на радиоуправляемой модели вряд ли будет надежен.

Дело в том, что высокофорсированный двигатель весьма капризен в регулировке, стабильность режима его работы обеспечить трудно. К тому же и частота вращения вала у него такова, что без двухступенчатого редуктора не обойтись. А это и «лишние» детали, и значительные потери мощности. Как же быть? Лучше всего, конечно, поставить мотор с рабочим объемом 3,5 см3. Хотя таких наша промышленность пока не выпускает, существует отличный серийный двигатель КМД-2,5, доработать который ничуть не сложнее, чем изготовить качественный двухступенчатый редуктор.

Вот что с ним следует сделать. Подрезав задний торец картера, вместо штатной задней стенки установите стенку от «Ритма». Расточим на один миллиметр внутренний диаметр рубашки цилиндра и обрежем ее верх. Теперь в двигателе удастся разместить цилиндро-поршневую пару диаметром 17 мм. Рабочий объем такого мотора составит 3,4 см3. Новую гильзу лучше выточить из латуни ЛС-59. Пользуясь в качестве образца серийной, прорежьте в заготовке перепускные и выхлопное окна.

После предварительной притирки зеркало цилиндра хромируется, затем следует окончательная притирка. Гильза крепится обычным способом — ее буртик зажимается между торцом доработанной рубашки и дополнительной головкой охлаждения, замыкающей объем цилиндра и несущей калильную свечу. Поршень вытачивается из алюминиевого сплава АЛ-25 или АЛ-26 и притирается по готовой гильзе.

Расстояния от кромок окон гильзы до оси коленвала и продольные размеры поршня остаются такими же, как на КМД-2,5, поэтому все прочие детали двигателя используются без доработки. Переделанные таким образом моторы сохраняют отличный запуск, свойственный КМД-2,5, хорошо держат заданный режим и развивают солидную мощность. Теперь дело за автоматической муфтой сцепления. Вариантов ее конструкции множество. Однако требование к ним одно — передавать максимальную мощность с минимальными механическими потерями, четко отключая двигатель при выходе его на средние обороты.

Без идеальной соосности отдельных деталей этого не добиться, так же как и не избавиться от биения выходного элемента (шестерни). Для снижения потерь немаловажна и разгрузка носового подшипника коленчатого вала, осуществляемая за счет уменьшения консольности расположения этой шестерни. Перебрав известные конструкции, можно заметить, что каждой в той или иной степени присущи недостатки. Избавиться от них позволит... упрощение узла!

Крепление маховика винтом, входящим в пропиленную на валу лыску (аналогичное крепление встречается на скоростных двигателях «Торпедо» и ТВ4-15), значительно уменьшает занимаемую маховиком длину, и на гладком участке вала остается место для посадки ведомого барабана. Задача, таким образом, решена. В нашей муфте всего две детали, и между ними соосность идеальная, консольность шестерни уменьшена более чем в два раза по сравнению с известными вариантами.

Ведомый барабан муфты сцепления получается установленным на подшипнике скольжения малого диаметра — и это будет ничуть не хуже, чем на шарикоподшипниках, ведь барабан вращается на валу лишь при холостом ходе двигателя. А чтобы он не сползал с вала, зафиксируем его пружинным стопорным кольцом, входящим в канавку на коленвале. Резьбовой хвостовик, ставший ненужным, можно срезать, тем более что крепление гайкой в условиях жестких вибраций оказывается ненадежным. Тем, кто не сможет выполнить барабан зацело с ведущей шестерней, рекомендуем сборный вариант.

Изготовьте сначала из прутка шестерню, а затеи отдельно сам барабан. Его следует выточить с припусками по всем размерам. После подгонки стыка (проточка за венцом шестерни заканчивается фаской в 45°, в щеке барабана — ответная фаска) спаяйте детали латунью или, что лучше, серебром. Проследите, чтобы припой не затек на зубья шестерни, Бронзовую втулку в таком варианте лучше не ставить, поэтому отверстие в шестерне должно иметь диаметр 6 мм. Теперь решим, стоит ли устанавливать на модели дифференциал.

Автомоделисты не без оснований считают, что это устройство позволяет устойчиво проходить самые крутые виражи, не теряя драгоценных секунд на предварительное торможение. Но вспомните, как эффектно проходят не менее сложные повороты картингисты! Причем при уникальной маневренности у их машин нет дифференциала, он упразднен как лишний, уменьшающий надежность узел. Так почему бы и нам не воспользоваться опытом этого близкого по требованиям, предъявляемым к «автомобилям», спортивного класса?

Проблему пробуксовки одного из ведущих колес на повороте картингисты решают просто. Оси цапф передних колес картов наклонены так, что при отклонении их от нейтрали соответствующее колесо одного борта немного приподнимается, другое, наоборот, становятся ниже. Из-за наклона во внешнюю сторону виража машина переходит на три колеса, отрывая от дорожки «внутреннее ведущее. Тем самым создаются условия для свободного вращения приподнятого ведущего колеса и увеличивается нагрузка на другое, оставшееся в контакте с дорогой.

А это уменьшает вероятность заноса на крутом вираже. Для автомоделей можно рекомендовать следующие значения углов наклона осей поворота цапф: назад 15—20°, наружу 6—10° (при виде сверху). Подобная схема скашивания всего автомобиля при прохождении виражей хорошо выполняет свои функции, если шасси имеет достаточную жесткость на кручение, поэтому лучше его пластину-основание изготавливать из дюралюминия, а не из стеклопластика, который все чаще применяется на современных моделях.

Подведем итог нашей конструкторской работы. При обеспечении всех требований по прохождению поворотов мы избавились от сложного узла. Надежность модели в целом повышена. И не только надежность... Вы никогда не пробовали подсчитать, сколько «тормозов» стоит на пути потока мощности от двигателя к колесам? Взгляните на схему современной радиоуправляемой. Кроме автоматической муфты сцепления, в передаче установлено 10—11 сравнительно крупных шарикоподшипников, как минимум одно коническое зацепление, четыре-шесть карданных сочленений...

А на поворотах начинает работать дифференциал и подключаются еще две пары конических шестеренок и два шарикоподшипника! Не многовато ли для микромотора с ничтожным вращающим моментом? Ведь его большая мощность - результат только высоких оборотов. К тому же, как ни старайся сделать детали трансмиссии поточнее, Бездействие пыли и песка быстро сведет эту работу на нет. Так что упрощенная кинематическая схема всего лишь с двумя подшипниками качения явно предпочтительнее и меньшими механическими потерями передачи, чувствительно влияющими на максимальную скоросгь радиоуправляемой.

Несколько слов о единственной в модели зубчатой паре. При подборе ее параметров старайтесь сделать диаметр ведущей шестерни поменьше. Хотя это и увеличивает боковую нагрузку на подшипник коленчатого вала, для нас более важно, что при этом уменьшаются потери, связанные с работой зацепления на нормальных для нее нагрузках. А ведь высокий КПД зубчатой передачи достижим только при соответствии и\ расчетным, при недостаточной загруженности КПД передачи существенно снижается.

Вот теперь, пожалуй, можно начать прорисовку моторамы, являющейся одновременно и основанием заднего моста. Многие моделисты в стремлении облегчить работу над этой деталью сводят ее к изготовлению отдельных мелких элементов, собираемых на винтах в одно целое. Но в действительности это упрощение совсем не полезно для модели. Сборная моторама не обеспечивает соосности валов и подшипников, винты крепления — дополнительная ненадежность ходовой части (едва ли вас хоть раз, да не подводил отвернувшийся от вибрации винт или болт, а если этих элементов пятнадцать-двадцать?), в сумме жесткость детали низкая.

Поэтому не пожалейте времени и отфрезеруйте мотораму из целого куска дюралюминия. Такая работа, в конце концов, займет значительно меньше времени, чем изготовление ряда отдельных, пусть и более простых, деталей, не говоря уже о сложности их взаимной подгонки. Корпус тормозного устройства также желательно выполнить за-цело с моторамой. При ее прорисовке прежде всего, решите, как расположить цилиндр двигателя.

Вертикальное его положение обеспечит лучшие условия для охлаждения мотора, горизонтальное — существенно снизит центр тяжести, сделает модель устойчивее на поворотах. К тому же на модели не будут видны элементы рубашки охлаждения микродвигателя, выступающие через неуместные для копии большие отверстия в кузове. Будем считать, что устойчивость машины для нас важнее. А удовлетворительный тепловой режим мотора обеспечим увеличением площади ребер дополнительной головки цилиндра.

Сложен подход к калильной свече? Сделайте от нее отвод к бортовому микроштеккеру и попробуйте модель в работе. Наверняка вы скажете, что пользоваться таким разъемом в любом случае удобнее, чем обычным громоздким свечным штекером. Осталось... выбрать прототип для копии. В общем-то, с этого обычно начинается работа над радиоуправляемой, но в предложенной вашему вниманию статье хотелось рассказать, прежде всего, об основах конструирования сложнейших радиоскопий, их наиболее важного элемента — ходовой части.

(Автор: Д. ШЕПИЛОВ)

Компоновочная  схема  радиоуправляемой  автомодели-копии

Рис. 1. Компоновочная схема радиоуправляемой автомодели-копии: 1 — фигурка водителя, 2, 4 — аккумуляторный блок питания радиоаппаратуры, 3 — кузов, 5 — силовая установка с задним мостом, 6 — управляемый карбюратор с воздушным фильтром, 7 — топливный бачок, 8, 19 — теплоизоляционный экран, 9 — тяга управления тормозом и карбюратором, 10 — приемник радиоаппаратуры, 11 — рулевая машинка газа и тормоза, 12 — передний мост в сборе, 13 — рулевая машинка поворота, 14 — шасси, 15 — гнездо крепления спойлера, 16 — предохранительный механизм рулевой машинки поворота, 17 — регулируемая тяга, 18 — рессора подвески переднего моста, 20 — глушитель, 21 — выхлопная труба.

Силовая установка с ведущим мостом

Рис. 2. Силовая установка с ведущим мостом: 1 — диск колеса (Д16Т), 2 — шина (пористая резина), 3 — гайка крепления колеса, 4 — штифт (проволока ОВС), 5 — доработанный двигатель КМД-2,5, 6 — дополнительная головка охлаждения (Д16Т), 7 — поводок колодки сцепления (ЗОХГСА), 8 — маховик (ЗОХГСА), 9 — колодка сцепления (текстолит), 10 — ведомый барабан (40Х), 11 — пружинное кольцо (проволока ОВС), 12 — винт крепления маховика, 13 — втулка (бронза), 14 — фиксирующая шайба, 15 — вал (ХВГ), 16 — кольцо фиксации подшипника (ЗОХГСА), 17 — шарикоподшипник 8 Х22, 18 — ведомая шестерня (капрон), 19 — ступица шестерни (Д16Т), 20 — ступица диска тормоза (ЗОХГСА), 21 — качалка башмака (Д16Т), 22 — ось качалки (ЗОХГСА), 23, 27 — разрезная шайба, 24 — диск тормоза (40Х), 25 — башмак тормоза (текстолит), 26 — рама (Д16Т). Отверстия под винты крепления двигателя сверлить при сборке.

Модели автомобилей