Охлаждение конвертированных автомобильных двигателей.
Стационарный двигатель на катере обладает целым рядом преимуществ перед подвесными моторами. Экономичность, надежность, долговечность, возможность отбора большого количества электроэнергии, горячей и холодной воды — вот далеко не полный перечень преимуществ автомобильных конвертированных двигателей. Кроме того, имеется целый ряд не ярко выраженных, но в то же время важных достоинств, проявляющихся в критических ситуациях, а именно — удобный и быстрый пуск двигателя электростартером, защищенность его от волны, дождя
Однако реализовать эти преимущества можно только при правильной эксплуатации и выборе температурного режима конвертированного двигателя. В процессе проектирования и доводки автомобильного двигателя зазоры в сопряжениях, толщины деталей, материалы
Попадание конденсата в масло увеличивает образование липких отложений (шлама), забивающего масляные фильтры и каналы, вплоть до полного прекращения циркуляции. Пониженная температура двигателя снижает экономичность и мощность двигателя за счет неполного сгорания топлива, увеличения затрат мощности на преодоление сил трения, связанных как со смыванием смазки, так и с увеличением вязкости масла. Так, при температуре охлаждающей воды, равной 50–55°, интенсивность износа увеличивается в 2 раза, а удельный расход топлива увеличивается на 5–10%; при температуре же охлаждающей воды 25–20° интенсивность износа увеличивается в 6 раз! В этом случае моторесурс автомобильного двигателя оказывается ниже, чем у подвесных моторов, хотя условия охлаждения у них (по температуре воды) будут одинаковыми.
Такой вроде бы парадоксальный результат объясняется тем, что разность температур между стенкой цилиндра и охлаждающей жидкостью у п.м. с двухтактным двигателем значительно больше, чем у стационарного четырехтактного. Это связано с большими литровыми мощностями и, следовательно, с большими удельными тепловыми потоками. Если у нефорсированных автомобильных двигателей величина этой разности составляет 65–15° (большие значения относятся к верхней части цилиндра), то у п.м. эти цифры выше (80–160°),
Следует отметить, что особенно заметно падает экономичность и мощность с понижением температуры у двигателей, имеющих подогреваемый водой впускной коллектор (
Повышение температуры охлаждающей воды за счет уменьшения ее расхода приводит к большим перепадам температур на входе и выходе из двигателя. Эта разность может достигать 60° против 5–10° при эксплуатации двигателей па автомобиле. При этом
При нагреве охлаждающей воды соли, растворенные в ней, выпадают в осадок, причем часть из них прочно пристает к стенкам блока. Наиболее интенсивно накипь образуется в местах, где температура охлаждающей воды максимальна, что еще более увеличивает температурные деформации, а следовательно, и износ двигателя.
В несколько лучших условиях на первых порах будет работать двигатель, охлаждаемый забортной водой от штатной водяной помпы при наличии у пего термостата и сохранении перепускного канала (малого круга).
При прогреве двигателя термостат закрыт и вода циркулирует по малому кругу, пока не нагреется до требуемой температуры. После нагрева часть воды через приоткрывшийся термостат сольется за борт, а ее место займет холодная вода, которая и понизит температуру циркулирующей воды. При работе охлаждения по такой схеме тепловой режим в начальный период эксплуатации будет близок к оптимальному, однако интенсивное и неравномерное образование накипи приводит, так же как и в предыдущем случае, к тепловом деформациям гильз двигателя и, следовательно, повышенному износу. В дальнейшем, по мере увеличения толщины слоя накипи, которая, как известно, имеет очень низкую теплопроводность, двигатель начнет перегреваться и внешне на первых норах это будет не очень заметно, так как температура охлаждающей воды будет
Однако при увеличении толщины слоя накипи на стенках цилиндров до 1,5–2,5 мм температура внутренних зеркал цилиндров в верхней части повысится со 150° до 250–300°-
Определить, перегревается ли двигатель на катере, можно по следующим признакам: при резком открытии дроссельной заслонки при движении катера малым ходом детонационные «позванивания» прогретого двигателя проявляются значительно сильнее, чем холодного. При выключении зажигания двигатель продолжает в течение некоторого времени неустойчиво работать за счет самовоспламенения рабочей смеси от перегретых поверхностей поршня, головки цилиндра и свечи (правда, аналогнчные явления могут иметь место и при чрезмерном отложении нагара, но у двигателей, длительно работающих с перегревом, нагаробразование невелико), число оборотов двигателя несколько уменьшается по мере его перегрева и одновременно звук выхлопа делается более глухим. Если в этот момент резко скинуть газ до холостых оборотов, двигатель, имеющий нормальные зазоры между цилиндром и поршнем, как правило, глохнет и температура воды, находящейся в блоке, в течение 1–2 минут после остановки будет повышаться и может достичь даже температуры кипения, в то время как при нормальном тепловом режиме такое повышение температуры, как правило, невелико. Естественно, что последнее справедливо только для таких схем охлаждения, в которых охлаждающая вода остается в двигателе после его остановки. И, наконец, у двигателя, постоянно работающего с перегревом, часто пригорают кольца.
Принимая во внимание вышесказанное, одноконтурную схему охлаждения забортной водой с термостатом можно применять для водоизмещающих катеров, у которых двигатель работает на частичных нагрузках. У двигателей глиссирующих судов, которые работают на более напряженных режимах, термостат должен быть удален, а температура охлаждающей воды (~60°) будет поддерживаться при помощи регулирующего крана. Во всех случаях воду перед входом в двигатель необходимо предварительно подогревать, пропуская ее последовательно через охлаждаемый глушитель, коллектор,
При одноконтурной схеме охлаждения необходимо тщательно следить за толщиной накипи на стенках головки и цилиндров, удаляя ее по мере необходимости, как это рекомендуется в инструкции к двигателю. На интенсивности образования накипи влияет н жесткость забортной воды. Расчеты показывают, что при средней жесткости воды и температуре, равной 90°, слой накипи толщиной 1,5 мм может образоваться за 100–200 часов работы двигателя, а в соленой воде в несколько раз быстрее.
Несмотря на то что одноконтурные системы