2.2.4. Обслуживание и неисправности системы охлаждения моторов ВИХРЬ-30

Работа системы охлаждения обычно контролируется наблюдением за струей охлаждающей воды из контрольного отверстия в верхней части дейдвуда. Нужно периодически проверять чистоту этого отверстия и при необходимости прочищать его. Если вместе с водой из отверстия выходит пар, система охлаждения неисправна.

Однако практика эксплуатации показывает, что такой способ контроля затруднителен, а при дистанционном управлении лодкой просто невозможен с места водителя. Поэтому многие владельцы снабжают свои моторы различными устройствами, позволяющими следить за системой охлаждения на пульте управления. Несколько проверенных практикой способов, облегчающих такой контроль, изложены в разделе, посвященном усовершенствованию моторов.

Промышленностью выпускается прибор ДЛ М-1 для контроля за частотой вращения коленчатого вала и температурой двигателя. Его индикатор устанавливается на пульте управления лодкой.
Систему охлаждения нужно начинать осматривать с входных отверстий для охлаждающей воды в выпускном патрубке или боковых поверхностях корпуса редуктора. В редукторе с боковой пластиной для нормальной работы охлаждения важно обеспечить полную герметичность всасывающей магистрали, чтобы не происходило подсоса воздуха в насос и снижения его производительности. Поэтому следует проверить плотность крепления пластины к корпусу редуктора над антикавитационной плитой. Водяная помпа является главным элементом системы охлаждения, требующим особенно внимательного осмотра и обслуживания. При профилактических осмотрах рекомендуется раз в сезон проверять исправность всех деталей помпы. Прежде всего следует оценить состояние крыльчатки. Если резина затвердела, имеет повышенный износ или на лопастях появились трещины, крыльчатку заменяют. Исправная крыльчатка при установке в корпус помпы и совмещении посадочного отверстия с отверстием корпуса должна касаться стенок стакана всеми лопастями. Крыльчатку можно не менять до тех пор, пока концы лопастей не износятся до появления острых кромок.

Дезаксиальность крыльчатки равна всего 1,1 мм, поэтому производительность помпы зависит от износа верхнего подшипника вала — шестерни. При износе, равном 1,1 мм, подача воды в систему охлаждения двигателя прекращается совсем, а при радиальном люфте вала — шестерни более 0,2 — 0,3 мм производительность снижается до опасного предела. Быстрый износ подшипника характерен для медно — графитовой втулки, которая применялась в редукторах старого типа на моторах «Вихрь-М». Выработка втулки имеет вид эллипса, поэтому работоспособность насоса можно временно восстановить, развернув ее в корпусе редуктора на 90°. В редукторах новой конструкции подобная причина отказа насоса системы охлаждения случается редко, т. к. подшипник скольжения заменен шарикоподшипником. При определении степени износа крыльчатки сначала измеряют ее высоту по торцам, а затем глубину корпуса насоса. Высота крыльчатки должна быть больше на 0,2 мм. Если разница больше указанной величины, торцы крыльчатки необходимо притереть на плоском наждачном камне или напильником, иначе существенно возрастут потери мощности на трение крыльчатки о корпус насоса. При установке крыльчатки важно обеспечить правильный изгиб лопастей. Пластина, которая устанавливается в расточку корпуса редуктора, должна быть ровной, не иметь вмятин, следов коробления или кольцевых царапин. Перед установкой на место крыльчатку нужно смазать жидкой нейтральной смазкой для предохранения от повреждения при сухом прокручивании двигателя. При консервации и преднавигационном обслуживании мотора полость насоса смазывается консистентной смазкой. Во время зимнего хранения крыльчатку лучше извлечь из корпуса насоса или периодически прокручивать коленчатый вал, чтобы крыльчатка не находилась долго в одном положении. Лопасти крыльчатки, вынутой из насоса, должны быть ровными и прямыми. Если лопасти имеют остаточные деформации, то крыльчатку следует заменить.

При сильном износе нуждается в замене и штифт крыльчатки, имеющий диаметр 2,5 и длину 9 мм. В качестве штифта можно использовать игольчатый ролик. Корпус водяного насоса эксцентричен относительно оси вала шестерни, поэтому при установке его в расточку корпуса редуктора требуется некоторое усилие.

Перегрев мотора может происходить и при исправном водяном насосе потому, что в систему охлаждения просасывается воздух или происходит утечка воды из системы. Поэтому нужно регулярно проверять состояние уплотнительных колец и манжет в местах подсоединения трубок; порванные и изношенные уплотнения заменять. Необходимо также проверить, не засорились ли песком, илом или продуктами коррозии каналы в охлаждаемых деталях двигателя и прочистить их, если это случилось.

Если после переборки мотора вода не поступает в систему охлаждения двигателя, нужно проверить правильность установки крыльчатки, наличие штифта, правильность соединения трубок, особенно фиксацию трубки охлаждения в местах подсоединения к двигателю и насосу.

Система охлаждения лодочного мотора Вихрь

Схема, устройство системы охлаждения лодочного мотора Вихрь

Система охлаждения предназначена для отвода тепла от деталей двигателя, нагревающихся при сгорании рабочей смеси. Вода в систему охлаждения поступает через водозаборник, расположенный на корпусе редуктора, и водяным насосом подается по напорному трубопроводу в рубашку охлаждения двигателя и глушителя.

При сгорании рабочей смеси в цилиндре двигателя развивается высокая температура. Примерно 30% тепла, образовавшегося при этом, не превращается в механическую энергию, а идет на нагрев деталей двигателя. При сгорании 1 л бензина выделяется более 10 000 ккал теплоты, и температура продуктов сгорания достигает 2000-2500°С.

Для нормальной работы двигателя необходимо непрерывно отводить избыток тепла от поршня цилиндра и его головки. При чрезмерном нагреве ухудшается качество смазки, масляная пленка между трущимися поверхностями пропадает, что приводит к закоксовыванию поршневых колец в канавках, повышенному нагарообразованию, заклиниванию поршня в цилиндре, а также к снижению мощности двигателя. При заклинивании поршней могут разрушиться подшипники коленчатого вала произойти обрыв шатуна.

Небольшое дополнительное количество теплоты выделяют подшипники, золотниковые шайбы и другие узлы, содержащие трущиеся детали.

Переохлаждение цилиндров двигателя не менее вредно, чем перегрев. Оно ухудшает экономичность двигателя из-за возрастания потерь теплоты и снижает моторесурс вследствие повышенного износа деталей кривошипно-шатунного механизма.

Поэтому все двигатели подвесных лодочных моторов оборудуются специальной системой принудительного водяного охлаждения, обеспечивающей нормальный тепловой режим всех деталей и узлов.

Двигатели лодочных моторов » Вихрь » имеют принудительную разомкнутую (прямоточную) систему охлаждения забортной водой ( рис. 89 ). Вода поступает в мотор через отверстия 1 в выпускном патрубке или через боковые водозаборники и по всасывающей трубке или специальным каналом 2 подводится к водяному насосу 3. От нагнетательного (выходного) патрубка насоса вода по трубке 4, проходящей внутри дейдвуда, попадает в нижнюю крышку картера и по каналу, просверленному в ней, — в раздающий канал блока цилиндров. Из него вода направляется в охлаждающие полости (рубашки) блоков цилиндров и головок и охлаждает их. Через отверстие в верхней части блока цилиндров (или верхнего цилиндра на «Вихре») вода поступает в охлаждающую рубашку глушителя, охлаждает его и через сливной патрубок 5 сливается в дейдвуд.

Рис. 89. Схема системы охлаждения моторов семейства «Вихрь»

В дейдвудной трубе вода смешивается с отработавшими газами, охлаждает их и выбрасывается через выпускной патрубок. В задней части дейдвудной трубы, ближе к поддону, расположено контрольное отверстие 6, через которое часть охлаждающей воды из дейдвуда вместе с отработавшими газами выбрасывается в атмосферу, что позволяет следить за нормальной работой системы охлаждения.

Водяной насос системы охлаждения — объемного типа ( рис. 90 ). Он состоит из корпуса 1, резиновой крыльчатки 2, имеющей шесть эластичных лопастей, в ступицу которой залита латунная втулка 3 с выполненным в ней шпоночным пазом. Посредством шпонки 4, представляющей собой штифт Ø2.5×9 мм, крыльчатка соединяется с вертикальным валом. Ось вращения крыльчатки эксцентрична по отношению к цилиндрической расточке в корпусе; эксцентриситет равен 1.1 мм. Благодаря этому смещению с той стороны, где лопасти корыльчатки только касаются поверхности корпуса, образуются большие объемы воды между соседними лопастями, чем с другой стороны, где расстояние от оси вала до стенки корпуса меньше, и лопасти изгибаются. Входное отверстие 5 для воды находится в корпусе со стороны большего расстояния, а выходное 6 — со стороны меньшего.

Рис. 90. Схема устройства насоса охлаждения

При вращении крыльчатки объем, ограниченный лопастями, увеличивается при их нахождении в зоне входного отверстия: вследствие создавшегося здесь разрежения вода засасывается в насос. При дальнейшем вращении из-за эксцентриситета расположения крыльчатки в корпусе объем между лопастями уменьшается, давление воды здесь возрастает, и она подается в систему охлаждения через отверстие 6.

Водяной насос обеспечивает согласованность между подачей воды, которая зависит от частоты вращения коленчатого вала, и фактическим тепловыделением в двигателе. Нормальная температура наружной поверхности головки блока цилиндров в районе свечи зажигания составляет 100-110°С. Расход воды, обеспечиваемый водяным насосом моторов «Вихрь» (насос всех моделей имеет полностью идентичную конструкцию и размеры), на номинальных частотах вращения коленчатого вала равен 10 л/мин, а давление доходит до 1.5 кгс/см2.

Насос устанавливается в специальное гнездо на верхнем фланце корпуса редуктора. Расположение нагнетающей трубки системы охлаждения, подводящей воду от насоса к двигателю, на моторах «Вихрь», «Вихрь-М» и «Вихрь-30» различны. На «Вихре» выходной патрубок насоса размещен по продольной оси корпуса редуктора спереди вала-шестерни. В моторах «Вихрь-25» и «Вихрь-30» этот патрубок находится сзади вала-шестерни, ближе к выпускному патрубку, т. е. корпус насоса развернут на 180°. Соответственно на 180° развернуты и координаты отверстий для крепления корпуса насоса, и фиксации пластины в корпусах редукторов этих моторов по отношению к отверстиям на редукторе «Вихря».

Система охлаждения — слабое место мотора «Вихрь»

«Вихрь», пользующийся репутацией наиболее надежного из наших подвесных моторов, все же страдает некоторыми «хроническими болезнями», одной из которых является частая поломка крыльчатки помпы охлаждения. В течение только одной навигации я был свидетелем десяти случаев перегрева двигателя «Вихря» из-за отказа помпы. Причиной неполадки всегда был разрыв бронзовой втулки, завулканизированной в ступицу крыльчатки. Па внутренней поверхности втулка имеет шпоночную канавку, почти перерезающую ее стенку. Если учесть, что на ведущем валу реверс-редуктора, на который насаживается крыльчатка, выфрезерована лыска, а шпонка имеет цилиндрическую форму, то нетрудно представить себе причину разрыва втулки в слабых сечениях I-I. Зазоры в соединении и поворот крыльчатки относительно вала на угол φ приводят к образованию клиновидной щели между поверхностью лыски и выфрезеровкой канавки.

Совместное действие вращающего момента и момента трения крыльчатки о корпус помпы приводит к появлению радиальной силы Р, приложенной к ослабленному сечению втулки. Многократное и продолжительное действие этой силы, достигающей максимального значения при попадании в помпу песка, в конечном счете приводит к разрушению втулки, а следующее за этим разобщение крыльчатки с валом — к прекращению подачи воды в систему. Не всегда удается обнаружить эту неисправность сразу, так как если снять корпус помпы и провернуть вал рукой, то крыльчатка будет вращаться плавно и при внешнем осмотре покажется неповрежденной. Разрыв легко обнаружить, вводя в шпоночную канавку отвертку и пытаясь развести ее края.

Одним из первых признаков перегрева двигателя является постепенное уменьшение числа оборотов, вызываемое, по-видимому, падением плотности горючей смеси из-за ее нагрева от головок и стенок цилиндров. У моторов, остановленных па этой стадии, не было обнаружено ни задиров в цилиндрах, ни заклинивания поршней.

Если перегретый «Вихрь» своевременно не остановить, то вслед за падением числа оборотов происходит заклинивание поршней в цилиндрах, и мотор останавливается сам. Степень заклинивания может быть разной. В девяти случаях из десяти происходило лишь легкое прихватывание, и ремонт сводился к замене крыльчатки, заглаживанию задранных участков бархатным надфилем и тщательной промывке поршней бензином. Следы алюминия на стенках цилиндров также осторожно выводятся с помощью шкурки.

При прекращении подачи воды в систему верхний цилиндр, имеющий более высокую начальную температуру, перегревается быстрее — во всех упомянутых десяти случаях он оказывался более поврежденным.

Остановив мотор, ни в коем случае не предпринимайте попыток охладить его, поливая цилиндры водой — это может привести к появлению трещин в литье и деформации цилиндров. Отсоедините топливный шланг и уберите бензобак, чтобы нагрев отдельных деталей не послужил причиной пожара. Провода высокого напряжения не должны касаться цилиндров и головки, иначе их изолиния будет испорчена. Равномерными рывками за пусковой шнур начните проворачивать вал. Когда температура цилиндров понизится, выверните свечи, залейте в отверстия по 5—10 см 3 чистого масла и еще несколько раз проверните вал. После остывания двигателя необходимо разобрать его и тщательно осмотреть детали.

Моторы «Вихрь» чаще других оборудуются дистанционным управлением, что мешает водителю регулярно контролировать работу системы охлаждения. Выходом из положения было бы применение несложного и надежного защитного устройства, выключающего зажигание при прекращении подачи охлаждающей воды.

Увеличив размеры сечения втулки в «опасном» месте, конструкторы могут улучшить работу системы охлаждения и еще больше повысить надежность «Вихря».

Система охлаждения мотора Вихрь

При сгорании рабочей смеси в цилиндре двига­теля развивается высокая температура. Примерно 30% тепла, образовавшегося при этом, не превра­щается в механическую энергию, а идет на нагрев деталей двигателя. При сгорании 1 кг бензина выде­ляется более 10 000 ккал теплоты, и температура продуктов сгорания достигает 2000 —2500°С.
Для нормальной работы двигателя необходимо не­прерывно отводить избыток тепла от поршня цилин­дра и его головки. При чрезмерном нагреве ухуд­шается качество смазки, масляная пленка между трущимися поверхностями пропадает, что приводит к закоксовыванию поршневых колец в канавках, по­вышенному нагарообразованию, заклиниванию порш­ня в цилиндре, а также к снижению мощности дви­гателя. При заклинивании поршней могут разру­шиться подшипники коленчатого вала, произойти обрыв шатуна.
Небольшое дополнительное количество теплоты выделяют подшипники, золотниковые шайбы и дру­гие узлы, содержащие трущиеся детали.
Переохлаждение цилиндров двигателя не менее вредно, чем перегрев. Оно ухудшает экономичность из-за возрастания потерь теплоты и снижает моторесурс вследствие повышенного износа деталей кривошипношатунного механизма.
Поэтому все двигатели подвесных моторов обору­дуются специальной системой принудительного водя­ного охлаждения, обеспечивающей нормальный теп­ловой режим всех деталей и узлов.
Двигатели моторов семейства «Вихрь» имеют при­нудительную разомкнутую (прямоточную) систему охлаждения забортной водой (рис. 44). Вода посту­пает в мотор через отверстия 1 в выпускном патрубке или через боковые заборники воды и по всасывающей трубке или специальным каналом 2 подводится к во­дяному насосу 3. От нагнетательного (выходного) па­трубка насоса вода по трубке 4, проходящей внутри дейдвуда, попадает в нижнюю крышку картера и по каналу, просверленному в ней, — в раздающий канал блока цилиндров. Из него вода направляется в охлаждающие полости (рубашки) блоков цилинд­ров и головок и охлаждает их. Через отверстие в верхней части блока цилиндров (или верхнего ци­линдра на «Вихре») вода поступает в охлаждающую рубашку глушителя, охлаждает его и через сливной патрубок 5 сливается в дейдвуд.

Ри. 44. Схема системы охлаждения моторов семейства Вихрь

В дейдвудной трубе вода смешивается с отработавшими газами, охлаждает их и выбрасывается че­рез выпускной патрубок. В задней части дейдвудной трубы ближе к поддону, расположено контрольное отверстие 6, через которое часть охлаждающей воды из дейдвуда вместе с отработавшими газами выбра­сывается в атмосферу, что позволяет следить за нор­мальной работой системы охлаждения.
Водяной насос системы охлаждения — объемного типа (рис. 45). Он состоит из корпуса 1, резиновой крыльчатки 2, имеющей шесть эластичных лопастей, в ступицу которой залита латунная втулка 3 с вы­полненным в ней шпоночным пазом. Посредством шпонки 4, представляющей собой штифт 02,5х9 мм, крыльчатка соединяется с вертикальным валом. Ось вращения крыльчатки эксцентрична по отношению к цилиндрической расточке в корпусе; эксцентриситет равен 1,1 мм. Благодаря этому сме­щению с той стороны, где лопасти крыльчатки только касаются поверхности корпуса, создаются большие объемы воды между соседними лопастями, чем с дру­гой стороны, где расстояние от оси вала до стенки корпуса меньше, и лопасти из­гибаются. Входное отверстие 5 для воды находится в кор­пусе со стороны большего рас­стояния, а выходное 6 — со стороны меньшего.

Риc.45. Схема устройства насоса охлаждение

При вращении крыльчатки объем, ограниченный лопастя­ми, увеличивается при их на­хождении в зоне входного отверстия:создается разрежение и вода за­сасывается в насос. При даль­нейшем вращении из-за эксцентриситета расположе­ния крыльчатки в корпусе объем между лопастями уменьшается, давление воды здесь возрастает и она подастся в систему охлаждения через отверстие 6. Водяной насос обеспечивает согласованность меж­ду подачей воды, которая зависит от частоты вра­щения коленчатого вала, и фактическим тепловыделе­нием в двигателе. Нормальная температура наруж­ной поверхности головки блока цилиндров в районе свечи зажигания составляет 100—110°С. Расход воды, обеспечиваемый водяным насосом моторов «Вихрь» (насос всех моделей имеет полностью идентичную конструкцию и размеры), на номинальных частотах вращения коленчатого вала равен 10 л/мин, а дав­ление доходит до 1,5 кг/см2.

Насос устанавливается в специальное гнездо на верхнем фланце корпуса редуктора. Расположение нагнетающей трубки системы охлаждения, подводя­щей воду от насоса к двигателю, на моторах «Вихрь», «Вихрь-М» и «Вихрь-30» различны. На «Вихре» вы­ходной патрубок насоса расположен по продольной оси корпуса редуктора спереди вала-шестерни. В мо­торах «Вихрь-25» и «Вихрь-30» этот патрубок рас­положен сзади вала-шестерни, ближе к выпускному патрубку, т. е. корпус насоса развернут на 180°. Соответственно на 180° развернуты и координаты от­верстий для крепления корпуса насоса, и фиксации пластины в корпусах редукторов этих моторов по от­ношению к отверстиям на редукторе «Вихря».