Gasparin 9 radial

Μοτέρ Πεπιεσμένου Αερίου

Στον αερομοντελισμό συναντούμε δύο τύπους μοτέρ που λειτουργούν με πεπιεσμένο αέριο, αυτόν που λειτουργεί με πεπιεσμένο διοξείδιο του άνθρακα (CO₂), και αυτόν που λειτουργεί με πεπιεσμένο ατμοσφαιρικό αέρα. Και οι δύο τύποι είναι οικολογικοί, αφού δεν προκαλούν ούτε χημική, ούτε ηχητική ρύπανση.

Μοτέρ που λειτουργούν με πεπιεσμένο CO₂

Τα τελευταία χρόνια τα μοτέρ του διοξείδιου του άνθρακα τελειοποιήθηκαν σε τέτοιο βαθμό και έγιναν αξιόπιστα, ασφαλή και αρκετά δυνατά για να πετάξουν μοντέλα που πριν ήταν αδύνατο. Πάρα πολλά μικρά λαστιχοκίνητα μοντέλα είναι κατάλληλα, με μία μικρή μετατροπή, να δεχθούν μοτέρ αερίου.

Τα μοτέρ CO₂ τοποθετούνται και συντηρούνται πολύ εύκολα, ενώ αντέχουν σε αρκετή κακομεταχείρηση. Εχουν το πλεονέκτημα της ρυθμιζόμενης ταχύτητας περιστροφής (πριν την απογείωση ή και κατά την διάρκεια της πτήσης με την τηλεκατεύθυνση) προσφέροντας μεγάλη ικανοποίηση και χαρά στον χρήστη τους, ιδίως σε μικρά γήπεδα ή κλειστούς χώρους.

Μοτέρ CO₂ κατασκευάζονται κυρίως στην Αγγλία, στις ΗΠΑ και στην Δημοκρατία της Τσεχίας.

Από αριστερά: Gasparin 4X63 in line, Gasparin 12X63 V, Gasparin 3X63 radial, GMOT 120.

Τα μικρά αυτά μοτέρ είναι πράγματι μικρά. Ο μικρότερος κυβισμός σε μοτέρ ευρείας κυκλοφορίας είναι μόλις 1 κυβικό χιλιοστό (0,001 κ.ε.). Θα συνειδητοποιήσεις το μικρό μέγεθος όταν τα συγκρίνεις με τον μικρότερο κινητήρα εσωτερικής καύσης του εμπορίου (Cox .010) που είναι 0,16 κ.ε. δηλαδή 160 φορές μεγαλύτερος.

Στην κλίμακα των κυβισμών συναντάμε πολλά μεγέθη μονοκύλινδρων μοτέρ : 1 κ.χ., 3 κ.χ., 6 κ.χ., 10 κ.χ., 24 κ.χ., 60 κ.χ., 72 κ.χ., 100 κ.χ., 120 κ.χ., 270 κ.χ., 300 κ.χ., 500 κ.χ.,

Περισσότερο για ρεαλισμό, και λιγότερο για να αυξήσουν την ιπποδύναμη, οι εταιρίες και οι ερασιτέχνες αερομοντελιστές έφτιαξαν πολυκύλινδρα μοτέρ CO₂ με 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9 ακόμα και με 18 κυλίνδρους. Υπάρχουν επίσης και kit μετατροπής μικρών κινητήρων εσωτερικής καύσης για να λειτουργούν με διοξείδιο του άνθρακα.

Από πιά μέρη αποτελούνται;

1. το μοτέρ με την έλικα

2. η δεξαμενή

3. βαλβίδα εισαγωγής

4. σωληνάκια

1. σωλήνας εισαγωγής πεπιεσμένου CO₂

2. σφαιρική βαλβίδα (μπίλια)

3. ακίδα στο επάνω μέρος του εμβόλου

Πως λειτουργούν;

Τα μοτέρ αυτά βασίζονται στην αρχή λειτουργίας της ατμομηχανής. Αντί όμως για ατμό, εκμεταλλευόμαστε το διοξείδιο του άνθρακα, υπό πίεση.

Οι φάσεις λειτουργίας ενός μοτέρ πεπιεσμένου αερίου.

1. Γυρίζει ο άξονας, και το έμβολο με την ακίδα ανεβαίνει, 2. Η ακίδα έχει σπρώξει την σφαιρική βαλβίδα, και εισέρχεται αέριο, 3. Το αέριο εκτονώνεται και σπρώχνει το έμβολο προς τα κάτω, 4. Το έμβολο αποκαλύπτει τις θυρίδες εκτόνωσης και το αέριο εξέρχεται από τον κύλινδρο.

Επειδή η βαλβίδα εισαγωγής βρίσκεται στο κέντρο της κεφαλής του τα μοτέρ αυτά είναι χρονισμένα συμμετρικά στον κύκλο περιστροφής και μπορούν να λειτουργήσουν εξ ίσου αποδοτικά και ανάποδα ως pusher.

Αν και στην εμφάνιση μοιάζουν με τους κινητήρες εσωτερικής καύσης, οι ψύκτρες του κυλίνδρου έχουν αποστολή να τον ζεσταίνουν, παίρνοντας θερμότητα από τον αέρα. Οταν το διοξείδιο του άνθρακα εκτονώνεται ψύχεται, και πολύ συχνά παγοποιείται μπολοκάροντας την τροφοδοσία.

Ενα μικρό μειονέκτημα είναι η διαφοροποίηση της ισχύος ανάλογα με την θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Επειδή η πίεση του διοξειδίου πέφτει όταν μειωθεί η θερμοκρασία του, μην περιμένεις να αποδόσουν τον χειμώνα όπως το καλοκαίρι. Τις πιο κρύες μέρες ίσως να μην μπορούν να λειτουργήσουν καθόλου σε ανοικτό γήπεδο.

Η τοποθέτηση στο σκάφος

Το μοτέρ μπορεί να βιδωθεί στον νομέα του με την κεφαλή όρθια, πλαγιαστή ή ανάποδα. Η δεξαμενή όμως πρέπει να τοποθετηθεί σε όρθια στάση, ώστε να μην ξεπεράσει κλίση 30 μοιρών σε καμμία φάση της πτήσης. Αν η δεξαμενή πλαγιάσει θα περάσει στον κύλινδρο υγροποιημένο αέριο και θα μπλοκάρει.
Η βαλβίδα γεμίσματος μπορεί να στερεωθεί σε ένα γερό τμήμα της ατράκτου ή να αφεθεί ελεύθερη σε οποιαδήποτε θέση μέσα ή έξω από την άκρακτο, αρκεί να είναι προσιτή.

Αν η άτρακτος είναι χτιστή, το σωληνάκι τροφοδοσίας και τουλάχιστον το κάτω μέρος της δεξαμενής πρέπει να δέχονται φρέσκο αέρα για να ζεσταίνονται. Αφησε ένα άνοιγμα στον μπροστινό νομέα και ένα ανάλογο άνοιγμα στο πίσω μέρος του μοντέλου για να είναι δυνατή η κυκλοφορία του αέρα.

Το σωληνάκι που τα συνδέει μπορείς να το αφήσεις σε οποιοδήποτε σχήμα αρκεί να μην κινδυνεύει να κτυπήσει στο έδαφος στην προσγείωση. Πολλοί το τυλίγουν σε διάμετρο τουλάχιστον 15 χιλιοστών με την βοήθεια αντίστοιχου κυλίνδρου. Μη τσακίσεις το σωληνάκι σε απότομες καμπύλες ή γωνίες.

Τα μοτέρ CO₂ πωλούνται μαζί με μία πλαστική έλικα. Αν χαλάσει ή θέλεις να δοκιμάσεις άλλη, μπορείς να χρησιμοποιήσεις τις αντίστοιχες σε διάμετρο έλικες που προορίζονται για λαστιχοκίνητα. Εν γένει τα μοτέρ διοξειδίου προορίζονται να γυρίζουν μεγάλες έλικες σε χαμηλές στροφές.

Ζυγοστάθμισε την έλικα με ένα από τους γνωστούς τρόπους.

Τα μεγέθη των δεξαμενών που συνοδεύουν τα μοτέρ δίνουν ικανοποιητική διάρκεια λειτουργίας 30-45 δευτερολέπτων. Αν η αποστολή του μοντέλου ζητάει μεγαλύτερη διάρκεια, μπορείς να αντικαταστήσεις ευκολώτατα την δεξαμενή με μεγαλύτερη. Πάντα να χρησιμοποιείς δεξαμενή που προορίζεται για αυτή την χρήση.

Ο γεμιστήρας

Ο γεμιστήρας (θήκη με ακροφύσιο) και η μικρή αμπούλα με το πεπιεσμένο διοξείδιο του άνθρακα.

Εφάρμοσε κατ΄ αρχή την αμπούλα στην θήκη του γεμιστήρα, ακολουθώντας τις οδηγίες που τον συνοδεύουν. Την στιγμή που περιστρέφεις την κεφαλή του γεμιστήρα για να ασφαλίσει, τρυπάει και η αμπούλα (όπως τα γκαζάκια στο σπίτι). Θα ακούσεις το αέριο να σφυράει καθώς διαφεύγει. Συνέχισε να βιδώνεις γρήγορα και σύντομα θα πάψει ο θόρυβος, σημάδι ότι έχει σφραγίσει αεροστεγώς η σύνδεση.

Το γέμισμα της δεξαμενής από την αμπούλα

Εφάρμοσε την μύτη του γεμιστήρα στην βαλβίδα εισόδου της δεξαμενής και πίεσε τα δύο μέρη για 3-5 δευτερόλεπτα. Αυτός ο χρόνος είναι αρκετός να περάσει όση ποσότητα πεπιεσμένου CO₂ μπορεί να δεχθεί η δεξαμενή. Κατά την εφαρμογή και αποσύνδεση του φορτωτή, θα ακουστεί ένας μικρός θόρυβος εκτονούμενου αερίου άνευ σημασίας.

Οταν η δεξαμενή πάρει περισσότερο αέριο, το μοτέρ μπορεί να λειτουργήσει για περισσότερη ώρα (ή με μεγαλύτερη ισχύ).

Μία αμεταχείριστη αμπούλα έχει το περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα σε υγροποιημένη μορφή και ένα μικρό μέρος σε αέριο. Μετά από κάθε γέμισμα (που φεύγει μέρος του αερίου), η πίεση ελαττώνεται σταδιακά. Η αέριος φάση θα καταλαμβάνει όλο και μεγαλύτερο όγκο μέσα στην αμπούλα. Λόγω της βαρύτητας, το υγρό CO₂ προφανώς θα βρίσκεται πάντα κάτω από την αέριο φάση του.
Αρα αν γεμίσουμε την δεξαμενή κρατώντας τον γεμιστήρα με την μύτη προς τα κάτω, θα περάσει στην δεξαμενή υγρό CO₂, άρα μεγαλύτερη μάζα υλικού (1) ενώ αν τον κρατήσουμε όρθιο με την μύτη στον ουρανό, θα περάσει μόνο αέριο CO₂ μικρότερη μάζα (2).

Προς το τέλος της χρήσης της, μετά από την απώλεια σημαντικής ποσότητας του περιεχομένου της, η αμπούλα θα έχει το διοξείδιο του άνθρακα μόνο στην αέριο φάση του.

Μία μικρή αμπούλα του εμπορίου μπορεί να προσφέρει 2-3 υγρά γεμίσματα και ακόμα 2-3 αέρια γεμίσματα, ενώ μετά από αυτά το υπόλοιπο περιεχόμενό της δεν έχει αρκετή πίεση.

Μικρές αμπούλες με διοξείδιο του άνθρακα θα βρείς στα καταστήματα που εμπορεύονται είδη για την κουζίνα και το σπίτι. Η πρωταρχική αποστολή αυτών των αμπουλών είναι παρέχουν φυσσαλίδες (σόδα) στο ουίσκι και τα άλλα coctails.

Η εκκίνηση

Γύρισε την έλικα να μην είναι το έμβολο στο επάνω νεκρό σημείο και γέμισε την δεξαμενή (το πως γεμίζει εξηγείται στην συνέχεια). Χτύπα με το δάκτυλο δυνατά το ένα φύλλο της έλικας με την φορά που θέλεις να λειτουργήσει (συνήθως με φορά αντίθετη από τους δείκτες του ρολογιού) και το μοτέρ θα αρχίσει να λειτουργεί. Ελεγξε αν λειτουργεί με την σωστή φορά (η έλικα να σπρώχνει τον αέρα προς τα πίσω). Αν πάρει ανάποδα μπορείς να τον σταματήσεις ακουμπώντας την έλικα που γυρίζει με ένα πανί.

Μερικά κόλπα

Εχε δύο γεμιστήρες ένα με μεταχειρισμένη αμπούλα και ένα με καινούργια. Γέμισε πρώτα την δεξαμενή από τα υπολείμματα της πρώτης και λειτούργησε το μοτέρ να το καταναλώσει. Με την εκτόνωση θα πέσει η θερμοκρασία της δεξαμενής. Αμέσως ξαναγέμισε από την καινούργια αμπούλα με ανάποδο γέμισμα, και επειδή είναι κρύα θα δεχθεί περισσότερο υγρό CO₂.

Μην απογειώσεις αμέσως. Περίμενε πρώτα να ανέβει λίγο η θερμοκρασία του περιεχομένου της δεξαμενής για να "ανεβάσει πίεση". Μπορείς να επιταχύνεις το ζέσταμα κρατώντας την δεξαμενή με την παλάμη στου ή φυσώντας την όπως φυσάς τα χέρια στου τις κρύες ημέρες. Σε καμμία περίπτωση δεν επιτρέπεται θέρμανση της δεξαμενής με άλλο βίαιο τρόπο.

Για την ασφάλεια όλων

Το σύστημα του μοτέρ της δεξαμενής και των συνδετήριων σωλήνων είναι σχεδιασμένο να αντέχει τις πιέσεις του αερίου CO₂ μόνο αν το χρησιμοποιείς σωστά. Απαγορεύεται να ζεστάνεις την δεξαμενή περισσότερο από 40 βαθμούς κελσίου. Η πίεση του αερίου στην αμπούλα και την δεξαμενή είναι περίπου 800-900 psi, σε θερμοκρασία δωματίου. Αν τις εκθέσεις στις ηλιακές ακτίνες ή πίεση μπορεί να ανέβει στις 2000 psi.

Μην επιχειρήσεις να λύσεις κάποιο τμήμα του συστήματος μοτέρ/δεξαμενή/σωλήνες αν δεν βεβαιωθείς πρώτα ότι έχει φύγει όλο το περιεχόμενο αέριο.

Ρύθμιση της ταχύτητας περιστροφής

Για να αυξομειώσεις τις στροφές πρέπει να μεταβληλθεί ο χρόνος που μένει ανοικτή η βαλβίδα εισαγωγής, ώστε, κατ' ακολουθία, να μεταβληθεί αντίστοιχα και η ποσότητα του εισερχόμενου αερίου που δίνει την ώθηση στο έμβολο.

Ορισμένα μοτέρ έχουν έκκεντρο κουζινέτο στροφάλου. Στρέφοντας λίγο το έκκεντρο κουζινέτο, μετατοπίζεται η θέση του στρόφαλου (προς τα επάνω ή προς τα κάτω), και κατ' επέκταση το άνω μέρος του εμβόλου με την ακίδα η οποία κρατάει την βαλβίδα ανοιχτή περισσότερο ή λιγότερο χρόνο.

Μία άλλη προσέγγιση στο πρόβλημα είναι η δυνατότητα να βιδώνει ή να ξεβιδώνει ο κύλινδρος μεταβάλλοντας καθ' ύψος την θέση της βαλβίδας. Με άλλα λόγια ξεβιδώνοντας τον κύλινδρο απομακρύνεται η βαλβίδα, ενώ βιδώνοντάς τον πλησιάζει η βαλβίδα το άνω μέρος του εμβόλου.

Είναι προφανές ότι με υψηλές στροφές παίρνουμε ισχύ αλλά μικρή διάρκεια λειτουργίας, ενώ αντίθετα σε λιγότερες στροφές η ισχύς είναι χαμηλότερη, και η διάρκεια λειτουργίας μεγαλύτερη.

Οι στροφές δεν είναι σταθερές σ' όλη την διάρκεια της λειτουργίας. Αμέσως μετά την εκκίνηση, οι στροφές πέφτουν για μερικά δευτερόλεπτα (προσωρινή παγοποίηση), αλλά μετά αυξάνουν και κρατούνται σταθερές έως ότου εξαερωθεί όλο το υγροποιημένο αέριο στην δεξαμενή. Στην συνέχεια τροφοδοτείται μόνο από την αέριο φάση άρα η πίεση θα ελαττώνεται συνεχώς και το ίδιο θα κάνουν και οι στροφές.

Συντήρηση

Πρακτικά δεν θέλουν μεγάλη συντήρηση. Κάθε 10 πτήσεις βάλε μία σταγόνα λάδι ραπτομηχανής στον κύλινδρο, στο κάρτερ και τον άξονα από τις ειδικες τρύπες λίπανσης (αν δεν υπάρχουν τρύπες πρέπει να βγάλεις το πίσω κάλυμα).

Η επόμενη φάση συντήρησης είναι η αλλαγή των ελαστικών στεγανοποιητικών δακτυλίων στη βαλβίδα εισόδου της δεξαμενής, στο στόμιο της δεξαμενής, το έμβολο, την άκρη του σωλήνα τροφοδοσίας στην κεφαλή, κ.λ.π.

Μεταβολή/έλεγχος στροφών με τηλεκατεύθυνση

Επιτυγχάνεται με τρείς τρόπους. Και οι τρείς στοχεύουν στην αυξομείωση της ποσότητας του εισερχόμενου αερίου στον κύλινδρο.

Ο αρχαιότερος τρόπος είναι η περιστροφή του κυλίνδρου στην διάρκεια της πτήσης. Μπορεί να εφαρμοστεί σε οιοδήποτε μοτέρ έστω και αν δεν το έχει προβλέψει ο κατασκευαστής.

Ο δεύτερος, τρόπος είναι η εφαρμογή ειδικής υποδοχής της βαλβίδας στην κεφαλή, που περιστρεφόμενη ανεβοκατεβάζει την μπίλια.(το καλώδιο που βγαίνει από την κάσα του μοτέρ, συνδέεται με μπαταρία πριν την απογείωση για να ζεστάνει το σώμα και να καθυστερήσει την παγοποίηση του διοξείδιου που μειώνει την απόδοση).

Ο τρίτος είναι η παρεμβολή ειδικής βαλβίδας ρύθμισης της ροής του αερίου μεταξύ της δεξαμενής και του κυλίνδρου.

Ολα αυτά ελέγχονται με την βοήθεια ενός σερβομηχανισμού.

Ενδιαφέρουσα είναι η προσέγγιση για τον έλεγχο των στροφών του δικύλινδρου μοτέρ. Ο απλός τρόπος είναι να ελέγχονται οι στροφές περιστρέφοντας τον ένα μόνο κύλινδρο. Ο πλέον σύνθετος και ακριβός τρόπος είναι να παρεμβληθεί μία κανονική βαλβίδα ελέγχου της εισρεόμενης ποσότητας του αερίου μεταξύ της δεξαμενής και των κυλίνδρων.