Compressed Air Engine – Động cơ khí nén

File cho Compressed Air Engine dùng trong dự án sau:

Chi tiết in FDM:

• Crank Case (Front, Rear)
• Crank Shaft
• Bottle Lid Engine Mount
• Piston
• Head Cap

Chi tiết in resin:

• Cylinder Head
• Conrod
• Piston Seal Mold

Các bộ phận khác cần có:

• Bearings OD 16mm ID 8mm W 4mm (x2)
• O-ring OD 7mm ID 3mm CS 2mm (x1)
• O-ring OD 10mm ID 4mm CS 3mm (x1) **
• O-ring OD 22mm ID 18mm CS 2mm (x1)**
• No. 2 ¼" screws (x3)
• Bi nhựa 6mm (x1)
• Ống Tube OD 4mm ID 2mm **
• Pneumatic fitting 1/8" (x1)*
• M3 x 10mm (gắn prop adaptor vào shaft) (x1)
• M2 Set Screw (piston pin có thể chỉnh) (x1)
• Dây 1.5mm (chốt Crank shaft, vị trí conrod quay)
• Ống acrylic OD 15mm ID 13mm
• Keo CA hoặc Epoxy để dán các chi tiết

* chỉ dành cho bản engine tiêu chuẩn

** chỉ dành cho bản engine gắn nắp chai (bottle mount)

Cylinder

Để có đúng chiều dài cylinder và vị trí cổng xả (exhaust port), mình lắp phần đáy của engine trước (crank case, shaft, conrod, piston). Sau đó ép khít (chưa dán keo) cylinder vào crank case, quay crank cho tới khi piston lên tới điểm cao nhất, rồi đánh dấu vị trí cao hơn mặt piston 4mm và cắt cylinder theo chiều dài đó. Làm vậy thì khi dán cố định, cylinder head sẽ cao hơn piston khoảng 1mm do phần dán của nó dài 3mm.

Tiếp theo, hạ piston xuống đáy, rồi đánh dấu vị trí cần khoan các lỗ exhaust ports. Mình dùng mũi khoan 1.5mm và chia đều 4 lỗ. Sau đó dán crank case (rear hoặc loại bottle lid mount), cylinder và cylinder head lại với nhau. Bản bottle mount còn cần dán luôn ống dẫn khí (air tube) cùng lúc.

Piston Seal

Chi tiết “Piston Seal Mold” là một khuôn để tạo ra một cái khuôn khác. Mình in nó bằng resin, rồi đổ silicone R PRO 20 để tạo khuôn mềm (flexible mold). Sau đó dùng Polycraft DuroFlex 40 Polyurethane Liquid Casting Rubber để đúc ra seal thật. Mình có quay quá trình làm khuôn ở mốc 11:24 trong video này:

Quy trình hơi dài và cần làm cẩn thận, nên mình có kèm luôn model của seal để bạn có thể in trực tiếp bằng resin (cần shore hardness 40).

Bản piston seal mới nhất này không cần dán keo vào piston, chỉ cần lắp kiểu ép khít (friction fit), nên khi thay piston thì không phải làm seal mới.