Vratné vyplachování – Ještě jednou k zákazům v pravidlech Samů

Zveřejňujeme článek Honzy Kypty, který se zapojil do diskuze ohledně motorů a jejich vyplachování. Současně reaguje na stav současných pravidel. Článek je nabitý spoustou zajímavých informací, které nám opět rozšíří obzory v oblasti modelářských motorů. Nejen co se týká principů, ale především historie.

Jirka Hloušek


Se zájmem jsem si přečetl článek sportovního referenta SAMu 95 Miroslava Dvořáčka, který ve svém článku nabízel vysvětlit, proč jsou stavební pravidla SAMů počínajíc „evropskými, přes pravidla Samu 78 i Samu 95 zaplevelena“ u kategorií OTMR, NMR ale i Texacu řadou zákazů bez toho, že by byla zodpovězená otázka   PROČ, a z jakého důvodu.  

V článku se z velké části soustředil na seznámení čtenáře s principy práce 2dobého motoru, k čemuž využil stránky Wikipedie, bez dalšího vysvětlení nebo komentáře.

Z pravidel Samů cituje: „Zákazy“: jak jsou napsány pro kategorie OTMR a NMR.

V zákazu použití motorů s vratným vyplachováním (podle patentu dr. Snürleho), ale neuvádí důvod, proč jsou tyto motory vyloučeny. Tento patent vznikl v roce 1926 a v roce 1932 jej koupila firma DKW, která jej využívala ve svých motocyklech.

Dále cituje z pravidel, zákaz motorů s PDP, zákaz motorů s výbrusy ABC, AAC, ale i další zákazy.

V pravidlech jsem objevil i větu: „Přeplňované motory, motory přeplňované turbodmychadlem, laděné rezonanční výfuky a upravené sací potrubí jsou zakázány”. Tato specifikace, jak uvedl ve svém článku Miroslav Dvořáček, byla převzata z pravidel, dle kterých se (údajně) létá s historickými modely v USA, (krom toho, není v žádných materiálech Samů 78 i 95 uvedeno, že by přijaly stavební pravidla, podle kterých se údajně létá v USA).

Všechny tyto zákazy: které, jsou z „evropských,“ pravidel Samy 78 a 95, mechanicky převzaty, jsou naprosto zbytečné.

Stačilo by do pravidel uvést, že jsou povoleny motory, vyrobené do 31.12.1956 který, je limitním pro modely kategorie NMR a NMR 2.5, dle pravidel Samů.  I motory vyrobené do 31.12.1960, nemají žádné problémové komponenty, jelikož ty ještě neexistovaly (nebyly známé)!  Komponenty, proti kterým se v pravidlech brojí, byly zkonstruovány až v pozdějších létech mimo dobu, kterou pravidla označují jako limitní. Kromě 4 motorů vyrobených v Brně a jednoho v USA . 

Hlavně že jsou motory s vratným vyplachováním zakázány. PROČ? Tento důvod se v pravidlech neobjevil.

 Dal jsem si práci, abych našel motory s vratným vyplachováním vyrobených do konce roku 1955. Našel jsem jediný. Je to práce Josefa Pfeffera. Mezi roky 1956 – 1960 jsem našel 3 motory, výrobky MVVS Brno. Ve světě jsem objevil jen motor COX Tee Dee 0.15 se kterým se stal v roce 1961 švýcarský reprezentant F. Schneeberger mistrem světa v kategorii volných motorových modelů.  Jiří Kalina ve své knize „Modelářské motory“ o tomto motoru uvádí, že měl výkon 0,33kW. Tento výkon motor dosahoval s velmi nitrovaným palivem, ve kterém bylo 50% nitromethanu, který byl později stejně jako další přísady do motorů zakázán FAI.  Se standardním palivem byl výkon 0.26 kW. Tento motor se vyráběl až od roku 1961, jak uvádějí internetové stránky fy. COX.

Motor MVVS  2,5 cm3/ 1956–C

S vratným vyplachováním byl v roce 1956 zkonstruován pouze jediný motor. Motor MVVS  2,5 cm3/ 1956–C, který byl vyroben pro reprezentanty ČSR ve volných motorových modelech v počtu 20 kusů. Podrobnější údaje (výkon motoru, geometrické rozměry – vrtání / zdvih) Jiří Kalina ve svých knihách Modelářské motory neuvádí. Jen fotografii. Tento motor měl vratné vyplachování válce (Schnürle). Použit byl až v roce 1957 na ME volných motorových modelů.  Výkonem nebyl lepší, než tehdejší motory Oliver Tiger 2,5 cm3, nebo Webra Mach 1- 2,5 cm3, které v té době tvořily světovou špičku ve volných motorových modelech.

Tímto motorem se žádný historický modelář nebo sběratel doposud nepochlubil, aby bylo možné doplnit další údaje o motoru.

MVVS 2.5 D-1958

Dalším motorem s vratným vyplachováním je MVVS 2.5 D-1958, který byl dobrý motor pro všeobecné použití. Jeho výkon 0.23 kW. Tento motor byl navržen v polovině roku 1957. Těchto motorů bylo vyrobeno 100 ks.

MVVS 2.5 D

Následoval další brněnský motor typ MVVS 2.5 D, který vznikl úpravou předchozího motoru. Hlavní rozdíl byl v uložení klikové hřídele v kluzném ložisku z bronzu. Výkon motoru byl 0,22 kW.  Motor byl uvažován jako „levný, spotřební motor pro široké použití (cena 200 Kč)“.

Cox Tee Dee 0.15

Tyto tři motory MVVS Brno byly jediné motory s vratným vyplachováním, které se do roku 1960 sériově vyráběly, i když počty série byly velmi malé.  Motor Cox Tee Dee 0.15 se sériově vyráběl po roce 1960.

BE 4 z roku 1942-43

V knize Jiřího Kaliny Modelářské motory jsou uvedeny ještě dva motory, kde udává, že měly vratné vyplachování. Je to motor BE 4 z roku 1942-43 Miroslava Bedřicha z Přerova o obsahu 4.5 cm3 a o výkonu 0.18kW. Dalším byl motor BE– 6. Tento motor byl dvoudobý dvouválec o zdvihovém obsahu 6,1 cm3 a výkonu 0,24 kw. Repliky motoru se po roce 1990 objevily i mezi členy Samu 78. Na soutěžních modelech současných kategorií se neobjevují.

Nízkozdvihová Husa

Jiří Kalina ve své knize uvádí ještě jeden motor s vratným vyplachováním. Je to motor nazývaný „nízkozdvihová Husa“. Motor byl malosériově vyráběn od roku 1949 Josefem Pfefferem z Brna. Šlo na svou dobu o moderní motor pro upoutané modely Zdeňka Husičky, (jak píše Jiří Kalina), o zdvihovém objemu 2.5 cm3 se sáním řízeném klikovým hřídelem, vratným vyplachováním a moderním poměrem vrtání a zdvihu – 15/14 mm. Výkon motoru není uveden. 

Proč se nedostaly mezi vyvolené do pravidel Samů, když svým výkonem nijak nevybočovaly z řady dalších motorů?

MVVS 2.5 R-58

Jen pro zajímavost uvedu motor MVVS 2.5 R-58, (který splňuje pravidla Samů, tím, že má příčné vyplachování) a pro MS upoutaných modelů v roce 1957 se jej připravilo asi 10 ks. Celkem bylo těchto motorů vyrobeno asi 2000 kusů, jak uvádí Jiří Kalina ve své knize Modelářské motory.

Motor Josefa Sladkého dosahoval výkonu až 0,46kW což je 0.62 k.s. Je pravdou, že se to dokázal s velmi nitrovaným palivem obsahujícím 40% nitromethanu, 20% nitrobenzenu, 25% ricinového oleje a 15% metylalkoholu.

(Otázka složení paliv pro motory není v pravidlech Samů řešena. Takže se možnost pokusů nedá vyloučit).

V pozdějších letech FAI stanovila takzvané standardní palivo ve složení 80% metylalkoholu a 20% ricinového oleje které se používá na všech soutěžích pořádaných FAI nebo aeroklubů, které jsou jejími členy.

Modely létající v roce 1956 podle pravidel FAI na soutěžích, měly povolený motor o obsahu 2.5 cm3, minimální hmotnost modelu byla stanovena jako 200násobek obsahu motoru.  

Tyto modely nemohly létat s motory vyrobenými v létech 1957–1960.

  A to z velmi prostého důvodu, který si dokážete domyslet sami. Je v tomto případě postavená historie „na hlavu“? Bylo by zajímavé vědět, kdo toto prosazoval a v jakém zájmu. Komu to slouží?  Budeme pro neznalé argumentovat, že to je ta nejčistší a nejsprávnější historie?

Je to stejné, jako bychom do soutěžního Trabanta s dvouválcovým motorem zabudovali dvouválcovou Kawasaki se stejným obsahem, ale s trojnásobným výkonem. 

Jen pro osvětu, první motorek pro pohon leteckých modelů navrhl v roce 1932 v americké Philadelphii Bill Brown. Byl to benzinový motor BROWN JUNIOR, který byl později vyráběn sériově firmou Junior Motor Corporation a mezi modeláři dosáhl největší obliby v létech 1936-1939. Byl to první skutečně používaný modelářský motor a stal se vzorem pro řadu dalších konstrukcí, jak jejich vznik ve své knize Modelářské motory uvádí Jiří Kalina.                                                         

Co jsou zakázaná vylepšení:

PDP – Perry direction porting. Jedná se o 2 nebo 4 úzké kanálky, které směřují z boku vůči hlavnímu přefukovému kanálu příčného vyplachování. Účel je zvýšit množství palivové směsi do spalovacího prostoru.

První informace uvádí, také v knize Jiřího Kaliny Modelářské motory, že mistr světa rychlostních modelu v roce 1960 italský závodník Ugo Rossi měl svůj motor Super Tigre s příčným vyplachováním vylepšen dvěma malými bočními kanály. Dočetl jsem se, že v roce 1971 začal vyrábět v licenci americké motory Veco, německý výrobce Helmuth Bernhardt, a přejmenoval je na značku HB. Tyto motory měly příčné vyplachování. Výkon motorů HB 40 a HB 61 byl v roce 1976 zvýšen. Vedle Perryho karburátoru a Peryho palivového čerpadla, která byla v tomto roce nabídnuta právě k těmto motorům, byly motory vybaveny úpravou vyplachování systému PDP. (Perry direction porting). Na každé straně vložky válce motoru přibyly mezi přepouštěcím a výfukovým otvorem další dva kanály o výšce 5,9mm a šířce 1,5mm vzdálené od sebe jen 0,7mm (popis platí pro motor HB 40 PDP). Výkon motoru se touto úpravou zvýšil o 15 až 20%, takže s tlumiči dosahovaly motory takových hodnot jako dříve bez tlumičů. Zvýšení výkonu udané výrobcem u motoru HB 40PDP se zdá příliš vysoké, přesto je tento motor zřejmě nejvýkonnější mezi motory s příčným vyplachováním. Napsal Jiří Kalina ve své knize Modelářské motory 2 na straně 190-191.

Výbrusy ABC, AAC

u modelářských motorků se objevily ke konci 70tých let. Jedná se o materiálové složení pístu a vložky válce – ABC –aluminiový píst, mosazná vložka válce s tvrděchromovanou vnitřní částí.

Laděné rezonanční výfuky

je spíše slangový název, který je mezi modeláři zažitý i ve zkratce „laděné výfuky“. Jedná se o rezonanční výfuky, které mají vracet uniklou směs zpět do válce před uzavřením výfukového kanálu a tím zvyšovat množství směsi ve spalovacím prostoru. Je to možné jen v úzkém rozsahu otáček. První použití rezonančního výfuku u modelu letadla bylo na MS upoutaných rychlostních modelů v Anglii v roce 1966! Kde měli rezonanční výfuk američtí modeláři. Mistrem světa se stal Bill Wisniewski a na druhém místě byl Theobald. Oba na svých modelech použili rezonanční výfuk.

Tlumiče hluku – výfuku

se začaly používat nejdříve u upoutaných akrobatických modelů po roce 1960, jak se můžete dočíst například v časopise Letecký modelář a Modelář z počátku šedesátých let. Později to nařídila CIAM FAI povinně.

Upravené sací potrubí:

u závodních dvoudobých motorů je naladěna část za karburátorem, aby využila pulzaci směsi k lepšímu naplnění motoru. U motorů pro letecké, lodní, nebo automobilové modely jsem se s „laděným“ sáním nesetkal ani je neviděl na fotografiích. „Trombónky“ slouží spíše k tomu, aby palivo nestříkalo mimo karburační zařízení.

Tlakování palivové soustavy

 začalo být používané až RC akrobatických modelů. Do roku 1960 pro „tlakování“ motoru používali „rychlostní“ modeláři speciální nádrž, ale to si mohou zájemci prohlédnout v Leteckých modelářích z poloviny padesátých let.

výtah z článku M.Dvořáčka

“ Co není zakázáno, je povoleno“.

 Zajímavý názor. Já si myslel, že pokud někdo dělá historické modely je jeho stavovskou ctí to dělat stejným způsobem, jak se to dělalo v době, kdy vznikl jeho model a nic neměnit.

Jak to bylo „v historických dobách“ do roku 1956 skutečně, ale skutečně, historické modeláře nezajímá. Důležité je, že když to není napsáno v pravidlech, vykládá se to jako povolené a potom je možné podvádět

Přeplňování motorů:

V pravidlech všech Samů je napsáno: Přeplňované motory, motory přeplňované turbodmychadlem jsou zakázány. (malý protimluv v pravidlech)

Přeplňování motorů slouží

 k tomu,aby se do spalovacího prostoru dostalo větší množství vzduchu nebo palivové směsi, než je možné dosáhnout při atmosférickém plnění. Jaké způsoby známe:  mechanické – pístový kompresor – závodní motory DKW, kompresor poháněný motorem-závodní motory automobilů ve třicátých létech a počátkem padesátých let. Dmychadlo ROOTS – stacionální motory. V současnosti se u automobilů jak osobních,tak i nákladních používá  turbodmychadlo, které je poháněné výfukovými plyny.

Jak by se tato zařízení zmenšovala pro využití u leteckomodelářských motorů si neumím představit,ani jsem se o jejich použití pro tento účel nikde nedočetl.

Možná se mýlím a nemám potřebné znalosti. Když je to psáno v pravidlech Samů do kterých se to dostalo údajně  z amerických pravidel „tak to musí být pravda“ jak ve svém článku píše M.Dvořáček.

Jak se rozděluje vyplachování 2dobých motorů

(vycházím z odborných materiálů, které popisují jednotlivé způsoby u motocyklů a automobilů. O hobby motorech použitých v modelářství – leteckém, automobilním a lodním nejsou žádné informace).

  • Příčné: hlavní znak jeden mohutný přeplachovací kanál uložený proti výfuku. Na pístu je umístěný zpravidla deflektor, aby upravil směr proudu směsi vzhůru a zamezil úniku palivové směsi do výfuku.
  • Vratné: základ je v patentu Dr. Schnürleho, který se hlavně u závodních motocyklových motorů dále rozvíjel v počtu přeplachových kanálů,
  • Souproudé: používá se hlavně u velkoobsahových motorů u speciální techniky. Tyto motory jsou většinou přeplňované. Příklady: vojenská technika, lokomotivy, letecké dvoudobé motory (Jumo nebo ZOD).
  • Kombinované: jak vyplývá z názvu se skládá z několika druhů vyplachování. Např. motocyklový motor Scott.  Nebo kombinace příčného vyplachování, doplněné malými vertikálními kanálky- modeláři známé jako Perryho vyplachování.

V knize Jiřího Kaliny Modelářské motory se můžeme dočíst o jiných názvech vyplachování modelářských motorů jako příklad „křížové“, nebo „T“ vyplachování. U dalších motorů je uváděno „centrální vyplachování“. 

Můžete si zkusit kam zařadit vyplachování motorů – Super Atom, AMA 2.5 – 1953, Oliver Tiger, nebo Webra Mach 1?

Pro zájemce, které by tato problematika zaujala jsem na internetu objevil zajímavé, vysoce odborné práce, kde si mohou své znalosti rozšířit. Jedná se o bakalářské a magisterské práce studentů vysokých škol v České republice.

Odkazy:

https://core.ac.uk/download/pdf/17306092.pdf

https://www.vutbr.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=29941

https://dspace.tul.cz/bitstream/handle/15240/2509/mgr_15687.pdf?sequence=1&isAllowed=y

https://www.vutbr.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=30092

Na závěr ještě malá otázka: spalovací motory lze roztřídit podle různých ukazatelů. Některé příklady zde uvedu:

  • Podle pracovního cyklu 2dobé a 4dobé.
  • Podle chlazení: vzduchem nebo kapalinou
  • Podle umístění válců: řadové, vidlicové, ploché, stojaté, invertní, hvězdicové atd.
  • Podle způsobu zapálení směsi dělíme

na: zážehové, kdy je směs zapálena v přesný okamžik, když přeskočí na svíčce jiskra. Tato doba, je přesně určena rozpojením kontaktů přerušovače. Motor musí být vybaven elektrickou soustavou, která se skládala z přerušovače, vysokonapěťové cívky, jiskřivé svíčky a spojovacích kabelů.

na vznětové, u kterých dojde ke vznícení směsi jejím stlačením na vysokou teplotu za velkých tlaků ve spalovacím prostoru a při použití vhodného paliva dojde ke samovznícení.

Do jaké kategorie by bylo možné zařadit motor, který v modelářském slangu nazýváme žhavík?

Jan Kypta červen 2021

Použitá literatura:

Časopisy:  Letecký modelář, Modelář, Aeromodeller

Knihy:     Jiří Kalina – Modelářské motory 1 a 2.