Читать «Юный техник, 2004 № 05» онлайн - страница 28

Прежде всего все двигатели сжатого воздуха работают одинаково. Когда поршень находится в верхней мертвой точке, открывается особый кран — золотник. Он соединяет цилиндр с баллоном и впускает в цилиндр порцию воздуха. Затем золотник закрывается, а воздуху предоставляется возможность толкать поршень за счет своей внутренней энергии. При этом он, расширяясь до атмосферного давления, совершает полезную работу и охлаждается. А поршень, достигнув нижней мертвой точки, начинает идти вверх. Тут золотник открывается, поршень выталкивает из цилиндра отработавший воздух, и все повторяется.

Если бы мы, например, работали с давлением 100 атм, нам понадобилось бы впустить крохотную порцию воздуха объемом в несколько кубических миллиметров в очень точно заданный момент. Сделать кран-золотник, способный точно отмерить такую порцию в точно назначенное время, достаточно трудно. Еще труднее избежать при высоком давлении вытекания этой крошечной порции через зазор между цилиндром и поршнем.

Между тем при давлении 2–3 атм все гораздо проще. Воздух, расширяясь до атмосферного давления, увеличивает свой объем лишь в 1,5–2,5 раза. Это означает, что не нужно с особой точностью выдерживать момент впуска, а золотник может быть примитивным.

Кроме того, зазор между стенкой цилиндра и поршнем может быть сравнительно велик, и необходимую точность изготовления можно обеспечить даже в домашних условиях.

Вот одна из простых конструкций любительского двигателя, рассчитанного на низкое давление (см. рис. 1).

Поскольку цилиндр двигателя можно сделать как из отрезка латунной трубки, так и из гильзы от охотничьего ружья, мы приводим на чертеже лишь приблизительные размеры. Вообще же, решив собрать такой двигатель, сделайте сначала его эскиз, исходя из размеров имеющихся заготовок.

Картера в обычном понимании у двигателя нет. Его функцию выполняет кусок латуни, изогнутый под прямым углом. К нему припаяны цилиндр и втулка золотника (рис. 2).

Кривошипный вал желательно изготовить из прутка шлифованной стали-серебрянки диаметром 6 мм. На нем нужно сделать надфилем две подточки — они и будут выполнять функцию золотника. На конце вала есть отверстие, в которое впаивается кривошипный палец, согнутый из стальной проволоки диаметром 2 мм (рис. 4).

Рис. 4. Размеры указаны ориентировочно. Они должны выбираться в соответствии с имеющимися материалами.

Поршень проще всего выточить из дюраля или латуни. А при отсутствии токарного станка его можно даже спаять из жести. Делается это так.

Вырежьте полоску тонкой жести шириной чуть больше, чем высота будущего поршня, и протяните ее несколько раз вокруг гладкого стального стержня. Жесть станет упругой и совьется в спираль. Отрежьте от нее кусочек, длина которого на миллиметр меньше длины окружности внутренней части заготовки цилиндра. Вставьте ее в будущий цилиндр, обернув бумагой или толстой алюминиевой фольгой (рис. 3).

Эта операция нужна для того, чтобы впоследствии между цилиндром и поршнем получился микроскопический зазор для смазки двигателя во время работы.