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我们曾在第九章中介绍了如何来调整高速油针与怠速油针。飞了一段时间以后，你肯定就想对这些问题有一个更深入的了解。第十二章中介绍了最常见的几种化油器的工作原理。这些内容将有助于理解第九章中介绍过的那些调整过程。此外，通过仔细观察这些拆开的化油器，也会有助于对大部分化油器的清理维护与修理工作。
采用甲醇燃料的电热式发动机是最困难的
不同燃料与点火方式的组合，其怠速运转的情况也会十分不同。在有些组合下，要想让发动机维持在2500转/分的转速上以完成一个普通的着陆动作是很不容易的。汽油点火容易。把它用在电火花式发动机上时，由于发动机上的电火花塞决定了燃料混合气的燃烧过程，而与发动机的转速无关，因此汽油发动机在这一点上基本不会有什么问题。对于压燃式发动机来说，只要压缩产生的热量足以使燃料混合气点火，就能产生爆炸，因此也与发动机转速无关。(322)中这台IrvineDiesel 40可以很容易地把怠速保持在1700转/分，这就已经很能说明问题了。而一台二冲程电热式发动机，采用的甲醇燃料燃烧温度较低，难于点火。因此，当把转速降下来以后，电热塞可能就保持不了足够的温度。一旦出现这种问题，发动机就会停车。
与此密切相关的另一个因素则是螺旋桨的大小。这一点也决定着发动机保持怠速的难易程度。汽油发动机、压燃式发动机和四冲程电热式发动机所使用的螺旋桨直径较大，飞轮效应较为明显。这就会有助于发动机保持在一个较低的转速上。还记得我们在二冲程电热式发动机上采用的是直径较小的螺旋桨，目的是好让发动机在运转时能够比较接近于它的最大输出功率。直径较小的螺旋桨在转速较低时其飞轮效应也就会比较不明显。除去低转速时的飞轮效应这一因素以外，发动机配用直径较大的螺旋桨时，其最高转速也会相对比较低。这样，最高转速与最低转速之间的差距也会比较小。把原本飞轮效应就比较明显的发动机从8000转/分降低到2500转/分是比较容易的。但是，对电热式发动机而言，其飞轮效应本来就比较弱，却还要从13000转/分降低到2500转/分，这就难怪油门普遍比较难调了。在后面的讨论中，我们主要考虑电热式甲醇发动机。不过，那些用来改善电热式发动机怠速运转的方法，对于汽油发动机和压燃式发动机也是同样适用的。
化油器的功能
我们有必要去了解一下化油器的一些早期实现方案，以及其它一些用来控制转速的方法，因为其中蕴含了一些非常重要，极为有益的思想。有一项线操纵模型飞机的特别赛事，叫做航空母舰飞行竞赛。这项竞赛远在无线电遥控模型飞机出现之前就产生了对竞速发动机油门进行调节的要求。这个项目由美国海军创立，并在其赞助下于1950年在达拉斯举行的美国全国模型飞机锦标赛上举行了第一次比赛。在此之前，还没有什么人对模型发动机的油门控制进行过研究。这些作为先驱的参赛者们所总结出的经验教训为今天我们见到的这些调节容易的化油器开辟了道路。和诸位一样，这些航空母舰飞行竞赛的选手们也意识到了燃料混合气的体积在很大程度上决定了发动机的运转速度。因此，他们采用了一种非常有意思的方法来对燃料混合气的体积进行调节。就在那次比赛过后没几年，有人想出了一个聪明主意，用一个滑动阀来控制排气口处的背压，就像(323)中那台古老的Rossie60所示的那样。利用背压，可以精确地限制进入燃烧室的燃料混合气的体积。还是这些先驱们，很快就意识到为高转速而设置的燃气比对于低转速来讲就会显得有些富油。这一点对于任何调节速度的方法都适用，而不仅仅只是针对排气口背压调节方法而言。你可以注意到(323)中有一个摇臂联接到一个装置上，用来降低怠速时燃料的流速。我们有时将这种降低燃料流速的方法称作节流法。采用排气口滑动阀，并使用燃料流速调节装置，即节流装置后，可以把发动机的转速降低到3500转/分左右。对于无线电遥控模型飞机来说，要想着陆，这个转速还是高了一千转/分。因此，这些早期用于航空母舰飞行竞赛的调速方法对于无线电遥控模型飞机而言是不实用的。但是，这些方法通过调节背压，确实调节了燃料混合气的体积，并且得出了当减小油门时必须要减小燃气比的结论。
尽管航空母舰飞行竞赛的选手们沿用着排气口滑动阀和节流装置，但与此同时，又有人开发了采用其它节流方法的通用化油器。照片(324)中是一个1955年的化油器。这是一个划时代的发明。这种化油器采用了一个可旋转的阀门鼓，它和现在几乎每台发动机都采用的阀门鼓没什么两样。我们看一看(349)，来了解一下可旋转的阀门鼓究竟长的什么样子。这个零件通过限制进入的空气量来减小燃料混合气的体积，同时还能使燃料混合气的燃气比变小――尽管在很多情况下调节得既不够精确，调节幅度也不够大。大约在1959年，Hi Johnson发明了第一个在怠速时能充分减小燃气比的化油器(325)，并成功地打入了市场。他生产的Automix化油器带有一个阀门鼓限位螺丝，并利用阀门鼓，以一种非常独特的方式来减小燃气比。限位螺丝位于阀门鼓上的一个斜槽中（如(326)中箭头所示）。这样，当发动机的转速降低时，阀门鼓就会向化油器膛孔的中部移动(327-328)。阀门鼓的这种侧向运动就会使油针向油针座深处移动，进而使发动机贫油，其贫油的变化幅度远远要比仅仅只是转动阀门鼓本身大得多。Hi Johnson销售的是一套三个油针，每个油针的锥度都不同。锥度较大的油针在怠速时要比锥度小的油针更贫油一些。航模爱好者们意识到在怠速时对燃气比进行调节的必要性，但是觉得更换油针的方法还是太笨。尽管如此，Johnson所采用的利用阀门鼓侧向移动来使怠速时相对贫油的方法直到今天依然被普遍采用着。我们随后就来看看若干个化油器，是如何至今还在使用他这种简洁的天才方案的。
今天，所有电热式发动机的化油器所完成的工作都与此相同，只不过方式方法有所不同罢了。因此，依本节标题所标，我们对化油器所完成的工作来做一个整体性的了解。一台二冲程电热式发动机的速度调节需要：
1. 利用排气口背压来保证电热塞的红热，并同时减少进入燃烧室的燃料混合气的体积。
2. 通过限制进入曲轴箱的空气流量来改变进入燃烧室的燃料混合气的体积。
3. 当发动机转速降低时，使低速时燃料混合气的燃气比变小。
4. 提供某种方法来调节怠速时的燃气比。
其中第一项和第二项在所有发动机上实现的方法都差不多。消*音器，涉及到了上述的第一项，本身并不需要什么调节，而且只要在飞行中不掉下来也不会造成什么与油门有关的问题。一旦消*音器松脱，发动机就很可能会在低速的着陆进近过程中停车，那时你立刻就能意识到消*音器所起的重要作用了。第二项一般是靠一个可旋转的阀门鼓来实现的(349)。但是也完全可以用其它方法来做到这一点。Webra就生产一种优质的化油器。它利用一个滑板来控制进入曲轴箱的空气量。(329)是化油器设置在高速时的情况，而(330)则是设置在接近怠速时的情况。YS采用的是一个蝶形阀，(331)是其处于开放时的情况，(332)则是其处于怠速时的情况。OS车模用发动机上的油门控制使用的则是一个桶状结构，利用其侧向移动来关闭化油器的膛孔(333)。当然，这三种化油器算是比较特殊，与众不同的。而大部分化油器采用的还是由一个限位螺丝来限位的可旋转阀门鼓。
上述的第三项和第四项，即让怠速时的燃料混合气燃气比变小并对其进行调节，问题则是最多的。如果生产厂商能够把这两个调速功能实现得很好，使用者也能很好地理解其使用方法，即便是相对较难怠速的电热式发动机，也还是能够把转速降到足够慢，以满足着陆的需要。第十二章后一部分就来介绍一下不同的化油器是如何实现第三项和第四项功能的。
采用侧向移动阀门鼓的化油器
包括Super Tigre(334)在内的很多现代化油器，都采用了Hi Johnson发明的阀门鼓侧向移动方案。Super Tigre的某位工程师想出了一个办法，用两颗螺丝，而不是像Hi Hohnson那样采用一颗螺丝，来控制阀门鼓的旋转及侧向移动。(334)中上下方向的那颗限位螺丝限定了转桶关闭的位置。而前面的那颗螺丝则位于阀门鼓上的一个斜槽内，以产生侧向移动。我们姑且称之为侧向移动螺丝。(335)中是一个拆开的化油器，从中还能看出其它一些很有意思的东西。怠速的调整非常敏感，容不得由于侧向移动螺丝或阀门鼓上斜槽磨损所造成任何松动。照片中的弹簧将阀门鼓向外推，从而使阀门鼓贴紧侧向移动螺丝，以此来消除磨损所造成的影响。有一些模友在拆卸发动机的时候，不知道还有个弹簧，把它弄丢了。结果自己还很奇怪为什么发动机的怠速会不稳定。如果这里漏气的话，即便是最轻微的漏气，发动机也不可能在怠速上保持运行。因此，Super Tigre利用一个橡胶套来保持阀门鼓与化油器体之间的密封，如(334-335)所示。
我们由上述的第三条和第四条可知，当发动机转速减慢时，一定要采取某种方法来减小燃料混合气的燃气比。同时，我们还需要有某种手段以便能在怠速时对混合气进行调节。Super Tigre的化油器仅仅采用了一根无锥度的钢丝所制成的油针便完成了这两项任务。如(335)所示，钢丝伸入到阀门鼓上的孔中。(336)中是阀门鼓与高速油针，而(337)中显示的则是在组装好的化油器中，这两个部件大致的相对位置。在从高速向怠速变化的过程中，阀门鼓的侧向移动会将怠速油针插入燃料通路（如(337)中箭头所示），由此而使混合气变得相对贫油。通过调整怠速油针则可对低速状态进行微调。
其它一些生产厂家也生产和SuperTigre类似的化油器。Fox就用得很多。(338)中的化油器即是用在Fox Eagle 60上的。你应该能够看得出来，(339)中那个制造精良的Irvine化油器，采用了很多Super Tigre 化油器的设计。很多中国生产的ASP发动机，尽管价格较低，但制造却出人意料的精良。它们采用的也都是这种类型的化油器(340)。
OS二型(341)与Webra(342)等高性能化油器在利用阀门鼓的侧向移动时，方法略有不同。如照片(343)所示，高速油针组向右插入膛孔。从照片中可以看到，怠速油针已经完全退到了底。当阀门鼓关闭时(344)，怠速油针就会逐渐插入燃料出口，从而减低燃气比。通过旋转怠速油针，如(341-342)中箭头所示，就可以对怠速时的燃气比进行调节。由于车模用发动机与函道风扇发动机，和普通模型飞机上的发动机相比，振动较大，因此(345)中这台K&B发动机上的化油器有一个银色旋钮，用来锁紧高速油针。 OS四型及某些七型化油器，则采用一种完全不同的方式来利用阀门鼓的侧向移动。一个典型的例子是OS四D型化油器。(346)是其组装好的情况，而(347)则是其拆开后的模样。OS也利用一个弹簧来将阀门鼓压紧在侧向移动螺丝上(348)。照片(349)中可以看到，在怠速调节器上有一个为螺丝刀预备的一字槽。下一张照片(350)中，我们把调节器拧出来，以便大家能更清楚地观察它。其中那个“O”形环是用来防止空气漏入化油器的，它还起到了防止调节器由于振动而自行转动的目的。让我们来看一看调节器是如何改变进来的混合气比例的。燃料通过高速油针座后，就会进入到固定在化油器体上的一个管子中（如(351)中箭头所示）。我们仔细观察(352)就会发现，这个管子上有一个狭长的缝隙，以供燃料通过。在同一张照片中还能看到，怠速调节器正好套在管子的外面。阀门鼓朝向化油器体的侧向移动使得调节器把这个固定的细管套住，从而限制了燃料出口的窄隙大小。由于OS的精湛工艺和精心设计，使得他们的化油器非常受欢迎。Royal生产的价格较低的化油器(353)所采用的设计与此大致相同。我用过几个，效果都还不错。
K&B Sport化油器
K&B销售的大批低价发动机都采用了(354)中那样的化油器。这种化油器可以在低速时降低燃气比，并采用了一个非常独特的方法来对低速进行微调。对零件的亲眼观察可以帮助我们理解化油器的工作原理，因此我们第一步先把化油器分解开来。首先用两个小螺丝刀把高速油针组从化油器上撬下来(355)。(356)是马上就要把高速油针组拆下来的情况。(357)则是完全拆下来的样子。把限位螺丝拧下，然后把阀门鼓从化油器上拆下来。(358)是拆下来的各个部件。现在各个部件已经分解开，我们可以从中看出低速控制功能是如何实现的了。我们看一看(356-357)就可以知道，燃料先通过进油嘴进入两个“O”型环之间的那个区间。然后燃料又流过了高速油针组上的那个小孔（如(356)中箭头所示）。接着，燃料又经过高速油针座，从那个窄缝里出来（如(357)中箭头所示）。我们来看一看(357)，你会注意到阀门鼓上的那个细管把高速油针组套在了里面，如(359-360)所示。当阀门鼓关闭时，阀门鼓细管上的小孔就会由于旋转而不再能对准高速油针上的小孔，从而使低速时的燃气比得以降低。K&B利用一个带偏心头的螺丝来对怠速时的燃气比进行微调。这个螺丝头就可以进而旋转高速油针组(361-362)，从而略微改变它与阀门鼓细管之间的关系，以达到调节怠速燃气比的目的。
空气泄放型化油器
我们前面介绍过化油器的基本功能，其中第三项就是要在发动机转速下降时去减小燃气比。到目前为止，我们所介绍的都是通过降低燃料的流量来达到这一目的。但实际上，我们还有另外一条途径――增加燃料混合气中的空气含量。我们把这种方法称作空气泄放法，把采用这一方法的化油器称作空气泄放型化油器。如果你对历史感兴趣的话，我们就来简要地介绍一下。空气泄放型化油器的开发与Hi Johnson的开发研制工作差不多是同期进行的。但是我确实不清楚究竟都有谁具体做出了哪些贡献。我们先来看看一个纯粹的空气泄放型化油器是如何工作的。以OS最受欢迎的FP系列发动机上配用的OS三型化油器(363-365)为例。(363)中箭头所指的是一个穿过化油器体，一直钻至化油器膛孔的空气泄放孔。当化油器打开时，阀门鼓正好把泄放孔盖住。当阀门鼓关闭时，其内膛孔旋转，把泄放孔暴露出来。这样，空气就通过泄放孔进入化油器的膛孔，从而用空气稀释了燃料混合气。泄放孔调节螺丝（如(365)中箭头所示），可以改变通过泄放孔的空气流量，以起到对怠速进行调节的作用。这种化油器与我们前面讨论过的那些燃料节流型化油器相比，使用简单，制造成本也较低。现在，很多发动机上都采用空气泄放型化油器，并受到了广泛的欢迎。其中大部分四冲程发动机采用的都是这类化油器(366-368)。
在继续进行下一部分内容之前，我们还需要来了解一下为什么沿着化油器中部开的那个孔的面积，也就是膛孔的大小，会影响到化油器开得最大时的发动机最大功率，还会影响到阀门鼓关闭后发动机低速的稳定性。这些概念实际上适用于各种化油器，但是对于空气泄放型化油器来说，作用特别明显。化油器的膛孔中通常会有诸如(352)与(359)中横管那样的某些阻碍。最小膛孔面积通常是指膛孔的全面积减去横管所占面积后的结果。为了便于阅读，我们后面就把膛孔最小面积简称为膛孔面积或膛孔大小。我们先来看看当化油器完全打开时，膛孔大小对于发动机输出功率的影响。我们知道，减小燃料混合气的体积可以降低发动机的转速，减小其输出功率。使用化油器就是为了达到这一目的，方法是减小燃料混合气进入曲轴箱的入口面积。你可能就会反过来想这个问题，从而提出疑问――如果我们把化油器的膛孔钻大一些，是不是就能加大燃料混合气的体积，进而增加发动机的功率呢？多数情况下是可能的，但并不是必然的。发动机的大小，而不是膛孔的大小，最终决定了发动机能够处理的燃料混合气的最大体积。一台40级的发动机，当其活塞向上移动时，能使曲轴箱的体积增加0.4立方英寸（6.6毫升）。因此一台40级发动机的曲轴转动一周，最多能吸入0.4立方英寸(6.6毫升)的燃料混合气。因此就存在着一个膛孔尺寸，此时发动机能吸入最多的燃料混合气。膛孔即使比这个再大，也不可能吸入更多的燃料混合气，也就不可能再增加发动机的功率了。如果膛孔尺寸和能产生最大功率的膛孔相比小到一定程度，流入的空气流速就会比较慢，从而使燃料不能正常雾化。如果是这样的话，高速时，发动机的运转就会变得不稳定，调整起来也很困难。在低速时，发动机则会由于燃料雾化不良而经常停车。因此，在设计化油器时，一个需要注意的问题就是要让膛孔尺寸和发动机配合起来，使得发动机能在低速下稳定运转，并让发动机产生的功率尽量接近其最大输出功率。
空气泄放型化油器在低速时减小燃气比的作用和燃料节流型化油器相比效果要差一些。由于空气泄放型化油器的稳定性较差，因此其膛孔和与之相应的燃料节流型化油器相比就要稍小一些以便能保证其怠速的稳定性。由于其膛孔较小，因而使得其发动机的输出功率也就变小了。这一点对于某些发动机的影响会更大一些。和竞速用发动机相比，与之相同尺寸的中等性能二冲程发动机和所有四冲程发动机产生的功率都会略小一些，使用的燃料混合气体积也会略小一些。因此，在这些非竞速发动机上采用这些膛孔直径较小的空气泄放型化油器就足以使它们产生的输出功率接近其最大值了。
你可能已经注意到了，我们前面提到了“纯”空气泄放型化油器。你可能就会问，不纯的化油器是什么样子的呢？所谓不纯是指有一些发动机在低速减小燃气比时同时使用空气泄放与燃料节流两种方法。Enya自从他们生产的第一台带油门控制的发动机起，就一直使用复合型的化油器。乍一看照片(369-370)，你可能会觉得他们的这种G型化油器与OS三型化油器差不太多。但实际上，区别还是很大的。从照片(371)中可以看出，燃料从油针出来，进入到化油器体在油针组与阀门鼓一端之间的那段空间内。随后，燃料就会进入化油器体上加工出的一个缺槽内（如(372)中箭头所示）。从那里，燃料进入(373)中箭头附近的那个小孔中。接着，又进入到化油器的膛孔里。(373)中的那个细缝在(372)中的缺槽上旋转，用来在低速时对燃料进行节流。Enya的GM型化油器(374-375)具有怠速调整功能。我们在此选用了几幅GM型化油器的照片，目的是给大家展示一下像这样的高性能化油器所应具备的精湛工艺。
两种常见的化油器故障
在本章这些关于化油器的内容最后，我们再来看看能让模友放弃航模转去玩高尔夫球的几个典型问题。很多化油器是让燃料通过一个进油嘴(376)进入化油器的。随后燃料就会进入油针座正前方的空腔内(377-378)。混入燃料的各种异物一般在最后都会进入这一区域。如果发动机一直运转正常，而突然在高速或低速下变得不稳定了，则很可能就是因为有什么脏东西把油针座堵住了。一般情况下，只要把进油嘴拆下来，就能把脏东西清理掉。如(379)中箭头所指，拆开进油嘴而带出来的那片草叶，可是曾经让和我们一起飞的一位新模友为之抓狂了好一阵啊。
(380)中下面的那个是一个断成两截的油针组。上面的那个则是完好的。那个断掉的油针组只是靠其中那个“O”型环把油针组和化油器体对付在了一起。因此，发动机在运行时就会时好时不好，早晚会造成炸机。如果你发现发动机运转不正常，把化油器拆开来检查一下绝对是非常值得一做的。
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