Σιγαστήρες

(Εξατμίσεις)


[ Τύποι κινητήρων ] - [ Τα μέρη των κινητήρων ] - [ Αρχή λειτουργίας ] - [ Ο κυβισμός ] - [ Η εκκίνηση ] - [ Το στρώσιμο ] - [ Κινητήρες ABC ] - [ Το καρμπυρατέρ ] - [ Σιγαστήρες ] - [ Ροπή και Ισχύς ] - [ Φροντίδα - Συντήρηση ] - [ Βάσεις ] - [ Ψύξη ] - [ Δεξαμενές υγρών καυσίμων ] - [ Το μπουζί πυράκτωσης ] - [ Καύσιμα ] - [ Η έλικα ]

 

Γιατί χρειάζεται σιγαστήρας;

Ο κινητήρας εσωτερικής καύσης είναι από την φύση του θορυβώδης. Την στιγμή που απελευθερώνονται τα συμπιεσμένα θερμά αέρια από τον θάλαμο, παράγουν ένα δυνατό ακουστικό κύμα που γίνεται αντιληπτό από το αυτί μας, σαν μεγάλος θόρυβος.

Ο κλασσικός τρόπος για να ελατωθεί ο θόρυβος της ελεύθερης εξαγωγής είναι να περάσουν τα αέρια πρώτα από ένα σιγαστήρα. Ο αερομοντελιστικός σιγαστήρας μπορεί να σχεδιαστεί έτσι ώστε να σιγάσει τον κινητήρα του σε μεγάλο βαθμό.

Μέχρι την δεκαετία του '60 οι αερομοντελιστές δεν είχαν στην διάθεσή τους σιγαστήρες. Οι κινητήρες λειτουργούσαν με ελεύθερη εξάτμιση, και φυσικά ήταν πολύ θορυβώδεις. Αυτό άρεσε (και ακόμα αρέσει) σε πολλούς, πλην όμως όταν η λογική υπερίσχυσε της όρεξης, έγινε αντιληπτό ότι ο θόρυβος αυτός ήταν αφ' ενός επικίνδυνος για την ακοή αυτών που ήταν κοντά στην πηγή (δηλαδή των αερομοντελιστών) και αφ' ετέρου ενοχλητικός για τους τρίτους που, έστω και σε κάποια απόσταση, δεν είχαν λόγο να ανέχονται αυτό που εμάς μας άρεσε.

Η επικράτηση των σιγαστήρων καθυστέρησε περισσότερο από ότι θα έπρεπε, αφού υπήρχε η τεχνολογία, για τους εξής λόγους:

  • έπρεπε να παραγγείλεις τον σιγαστήρα χωριστά, ή να χρησιμοποιήσεις σιγαστήρα άλλης μάρκας με όλα τα πιθανά προβλήματα συναρμογής και απόδοσης
  • ο περιορισμός της εξόδου των καυτών αερίων αύξανε την θερμοκρασία λειτουργίας, έκοβε στροφές, και η μάζα του σιγαστήρα άμβλυνε το πλάτος των κραδασμών
  • το συνολικό κόστος του κινητήρα με σιγαστήρα ήταν μεγάλο
  • η ανάρτησή του και εν γένει η θέση του σε μοντέλα που είχαν καλυμένο τον κινητήρα ήταν δύσκολη
Βέβαια υπήρχαν και θετικά στοιχεία, όπως η εκτροπή των καυσαερίων μακρυά από το σκάφος, η ευκολώτερη ζυγοστάθμιση ενός πισόβαρου μοντέλου, και η επίτευξη πιό αξιόπιστου ρελαντί.

Στην πατρίδα μας, όπως και στα περισσότερα κράτη, ο εφοδιασμός των μοντελιστικών κινητήρων με σιγαστήρα είναι υποχρεωτικός, ενώ σε ορισμένες αγωνιστικές κατηγορίες υπάρχουν όρια μέγιστου θόρυβου.

Σήμερα υπάρχουν πλέον σιγαστήρες (συνήθως πωλούνται μαζί με τον κινητήρα), που καλύπτουν τις απαιτήσεις, χωρίς να αφαιρούν σημαντικά ποσοστά από την απόδοση των κινητήρων.

Θάλαμος διαστολής

Ο κλασσικός σιγαστήρας είναι ένας θάλαμος διαστολής αερίων. Η είσοδος των αερίων στον σιγαστήρα γίνεται από άνοιγμα ίδιων διαστάσεων με την ελεύθερη εξάτμιση της κάσας,

Η μικρή διατομή της εξόδου του δυσκολεύει την διαφυγή των αερίων έως ότου αυτά εκτονωθούν και εξομαλυνθούν τα κυμάτα που παράγονται με την συχνότητα λειτουργίας.

Παράμετροι που αυξάνουν την ικανότητα σίγασης είναι:

  • ο μεγαλύτερος όγκος (χωρητικότητα) του θαλάμου, με συμφερότερη την αύξηση του μήκους, παρά της διαμέτρου του
  • η μικρή διατομή της εξόδου του
  • το μεγαλύτερο πάχος του τοιχώματος
  • το υλικό (προτιμάται το αλουμίνιο ή εμπλουτισμένα υαλονήματα/ανθρακονήματα με έποξυ) για περιορισμό βάρους
  • οι πρόσθετοι διαδοχικοί θάλαμοι μέσα στην ίδια κάσα
  • τα εσωτερικά διαφράγματα, που λειτουργούν σαν πολλοί θάλαμοι στην σειρά
  • η ύπαρξη εξωτερικών πτερύγιων ψύξης
  • η προσθήκη εσωτερικά μάζας από μπερδεμένα συρματάκια (όπως αυτά που χρησιμοποιούν οι νοικοκυρές για να τρίψουν σκληρές επιφάνειες)
Συμπεραίνουμε ότι, για να έχουμε ικανοποιητική μείωση θορύβου, χωρίς να μειωθεί η αποδιδόμενη ισχύς, θα πρέπει ο σιγαστήρας να είναι μεγάλος και βαρύς.

Οι τετράχρονοι είναι λιγότερο θορυβώδεις από τους δίχρονους, γιατί η απελευθέρωση των καυσαερίων γίνεται σε μεγαλύτερο συγκριτικά χρόνο, αφού πρώτα εκτονωθούν στον κύλινδρο, και μετά περάσουν μέσα από τον στενό αυλό της εξαγωγής, ενώ στους δίχρονους η απελευθέρωση των καυσαερίων γίνεται απότομα, με την αποκάλυψη της πόρτας εξαγωγής από το κατερχόμενο έμβολο. Αρα οι σιγαστήρες των τετράχρονων μπορούν να είναι - και είναι - μικρότεροι και ελαφρύτεροι από αυτούς των δίχρονων για τον ίδιο κυβισμό.

Ενας από τους πρώτους σιγαστήρες της O.S. με άριστα για την εποχή αποτελέσματα. Παρατήρησε το μεσαίο διάφραγμα, τα δύο προαιρετικά δακτυλίδια στραγγαλισμού του διαφράγματος και της εξόδου, την προέκταση της εξάτμισης και τις μικρές ψύκτρες στην έξω πλευρά.

Διαμπερής θάλαμος

Βασιζόμενοι στην παραδοχή ότι μεγαλύτερη διαδρομή αερίων και πτώση της θερμοκρασίας τους συνεισφέρουν στην καλλίτερη σίγαση, οι σιγαστήρες της δεύτερης γενιάς (περί το 1970) σχεδιάστηκαν έκκεντροι και διαμπερείς.

Οι σιγαστήρες αυτοί έχουν ένα κεντρικό σωλήνα, ανοικτό στο μπροστινό μέρος, από τον οποίο διέρχεται φρέσκος αέρας. Ετσι αυξάνεται η ψυχρή επιφάνεια που έρχονται σε επαφή τα θερμά καυσαέρια. Το πίσω μέρος αυτού του σωλήνα σταματάει μέσα στον θάλαμο του σιγαστήρα, ακριβώς λίγο πριν την οπή εξαγωγής.

Η εκκεντρότητα ωθεί τα αέρια σε περιστροφική τροχιά, και ταυτόχρονα εν επαφή με τον ομοκεντρικό σωλήνα. Ο ψυχρός αέρας αναμιγνύεται με τα ζεστά αέρια λίγο πριν βγούν από την πίσω έξοδο. Η διατομή της εξόδου είνα φυσικά μεγαλύτερη, αφού από εκεί περνούν διπλάσιοι σχεδόν όγκοι. Με τον τύπο αυτό η πτώση των στροφών είναι μικρότερη (περίπου 100-200) συγκριτικά με τον κλασσικό σιγαστήρα, αλλά όπως αντιλαμβάνεται κανείς, είναι περισσότερο θορυβώδης. Δεν παράγονται πλεον.

Απλοί στραγγαλιστές

Προσπάθεια παραγωγής φθηνού και ελαφρυού σιγαστήρα. Πρόκειται για προέκταση της οπής εξάτμισης στο εσωτερικό ή στην άκρη της οποίας εφαρμόζονται διαφράγματα σε μικρή απόσταση μεταξύ τους. Δεν επεκράτησε λόγω των μειονεκτημάτων του.

Στερέωση

Παλαιότερα κυκλοφόρησαν σιγαστήρες που απλά εφάρμοζαν στο άνοιγμα της εξάτμισης, και η στερέωσή τους γινότανε με ένα κολλάρο γύρω από την κάσα. Αν όμως έσφιγγες πολύ το κολλάρο, παραμόρφωνε την κάσα και τον κύλινδρο, με όλα τα επακόλουθα της θερμής και ανώμαλης λειτουργίας. Στους σύγχρονους κινητήρες η στερέωση του σιγαστήρα στην κάσα γίνεται με δύο βίδες που είτε περνάνε από τον σιγαστήρα και βιδώνουν στην κάσα, είτε το αντίθετο, ενώ παρεμβάλεται και μία θερμοάντοχη φλάντζα για στεγανότητα.

Φλάντζα για την στεγανοποίηση της έδρας εφαρμογής του σιγαστήρα

Η στήριξη ενός σιγαστήρα επάνω στον κινητήρα είναι τελικά απλή. Οι δυσκολίες που αντιμετωπίζει συνήθως ο αερομοντελιστής προέρχονται από την ασυμβατότητα του σχήματος και του μεγέθους του σιγαστήρα, με την θέση που πρέπει να βρεθεί στο μοντέλο,

Ετσι έχουμε πάμπολλες περιπτώσεις που χρειάζεται προέκταση μεταξύ κινητήρα και σιγαστήρα για να βγεί ο δεύτερος έξω από την άτρακτο, ή που πρέπει να αλλάξει η γωνία του γιατί "βρίσκει" επάνω στο φτερό, ή στο σύστημα προσγείωσης, ή που πρέπει να προστεθεί μικρή προέκταση στην τρύπα εξαγωγής του για να αλλάξει την πορεία των εκτοξευόμενων καυσαερίων, και άλλες τέτοιες καταστάσεις.

Σιγαστήρας τετράχρονου με δυνατότητα περιστροφής και αλλαγής γωνίας της θέσης του

Σε μοντέλα scale ή sport, όπως το Pitts Special, συνήθως ο εργοστασιακός σιγαστήρας δεν μπορεί να κρυφτεί μέσα στο σκάφος, και αντικαθίσταται με άλλο, ειδικού σχήματος και διαστάσεων.

Μπορεί να βελτιωθεί το επίπεδο θορύβου;

Οταν πρέπει να χαμηλώσει ακόμα περισσότερο ο θόρυβος, μπορεί να προστεθεί και δεύτερος στην σειρά θάλαμος διαστολής. Στην πράξη αυτό εξαρτάται από την διαθεσιμότητα αυτού του τμήματος, και από το αν χωράει στον διαθέσιμο χώρο. Ο δεύτερος σιγαστήρας πρέπει να στερεωθεί και στην άτρακτο με κάποιο σφικτήρα ή βίδα.

Πολύ καλή λύση δίνουν ορισμένοι κατασκευαστές που προσφέρουν εξαρτήματα για την επιμήκυνση των ήδη καλών σιγαστήρων τους για καλύτερα αποτελέσματα.

Επιτρέπεται η προέκταση της εξάτμισης με σωληνάκι;

Κάθε στραγγαλισμός της εξόδου του σιγαστήρα μειώνει τον θόρυβο αλλά ρίχνει και τις στροφές. Αν χρειάζεται προέκταση για να αλλάξει η γωνία εξόδου των καυσαερίων, αρκεί ένα κοντό σωληνάκι από θερμοάντοχο υλικό. Μη βάλεις ένα μακρύ σωλήνα από την έξοδο του σιγαστήρα να καταλήγει στην ουρά του μοντέλου.

Σε τι άλλο χρησιμεύει ο σιγαστήρας;

Σχεδόν όλοι οι σιγαστήρες σήμερα έχουν την δυνατότητα να δεχθούν ένα ακροφύσιο και να συνδεθούν με σωληνάκι με την δεξαμενή καυσίμου, ώστε να παράσχουν μικρή πίεση και να βοηθήσουν την τροφοδοσία του καρμπυρατέρ.

Υπάρχουν σιγαστήρες που αυξάνουν την απόδοση του κινητήρα;

Στο εμπόριο κυκλοφορούν σιγαστήρες που όπως δηλώνουν οι καταστευαστές τους και στην πράξη αποδεικνύεται, βοηθούν τον κινητήρα να λειτουργήσει με σημαντικό κέρδος στροφών (500-1000). Αλλοι από αυτούς είναι απλώς σιγαστήρες με καλύτερη σχεδίαση, άλλοι είναι αποτέλεσμα μεγάλου ανοίγματος εξαγωγής (άρα πιό θορυβώδεις), και άλλοι ισχυρίζονται ότι το κέρδος οφείλεται στο ότι λειτουργούν με συντονισμό των εξερχόμενων καυσαερίων, γι' αυτό και ονομάζονται συντονιζόμενοι σιγαστήρες (tuned mufflers).

 

[ Τύποι κινητήρων ] - [ Τα μέρη των κινητήρων ] - [ Αρχή λειτουργίας ] - [ Ο κυβισμός ] - [ Η εκκίνηση ] - [ Το στρώσιμο ] - [ Κινητήρες ABC ] - [ Το καρμπυρατέρ ] - [ Σιγαστήρες ] - [ Ροπή και Ισχύς ] - [ Φροντίδα - Συντήρηση ] - [ Βάσεις ] - [ Ψύξη ] - [ Δεξαμενές υγρών καυσίμων ] - [ Το μπουζί πυράκτωσης ] - [ Καύσιμα ] - [ Η έλικα ]


 

Πρώτη σελίδα/Home Περιεχόμενα