.

Вы здесь

Возможность работы подвесных моторов зарубежного производства на низкооктановых бензинах

Возможность работы подвесных моторов зарубежного производства на низкооктановых бензинах

18.12.2008 Автор: 0 10586
 

Внимание! Переделка зарубежных подвесных лодочных моторов для работы на бензинах А-76, А-80 требует проведения довольно сложных регулировочных работ, требующих аккуратности и достаточной квалификации исполнителя. Автор статьи не несёт никакой ответственности за возможные повреждения моторов в результате такой переделки. Вся ответственность за возможные отрицательные последствия ложится на непосредственного исполнителя работ.

подвесной мотор Нептун

Инструкции по эксплуатации большинства подвесных лодочных моторов предписывают применять в качестве топлива бензин с октановым числом не ниже 87 по исследовательскому методу, то есть применительно к российским условиям - от 92 и выше. В то же время, существование специальной линейки "коммерческих" моторов марки "Джонсон", рассчитанных на бензин с октановым числом 76~80 заставляет задуматься, имеют ли такие предписания реально обоснованную подоплёку или являются лишь результатом стремления фирм-производителей путём стандартизации облегчить жизнь себе и западному потребителю? Предлагаемая вниманию читателей статья представляет собой попытку расставить точки над i в этом на первый взгляд запутанном вопросе.

лодочный мотор Tohatsu

Немного теории

Для облегчения восприятия последующего материала полезно вспомнить некоторые основы теории работы бензиновых двигателей. Как известно, бензовоздушная смесь в цилиндрах в нормальных условиях горит со скоростью распространения фронта пламени 30~40 м/с, при этом обеспечивается плавная безаварийная работа двигателя. Однако при определённых условиях смесь может сгорать взрывообразно - со скоростью до 2500 м/с. Такое явление называется детонацией, и оно крайне негативно сказывается на работоспособности мотора. Двигатель, работающий в режиме детонационного сгорания топлива, может прийти в полную негодность за считанные часы. Развитие детонации в двигателе зависит от многих факторов, самым главным из которых является степень сжатия горючей смеси. Чем выше степень сжатия смеси, тем больше её склонность к взрывообразному сгоранию, тем более высокооктановый, детонационно-стойкий бензин требуется для нормальной работы такого двигателя.

Краткая история развития лодочных моторов

одна из первых моторных лодок лодочный мотор первого поколения

"Кресчент-60" - лучший подвесной лодочный мотор всех времён и народов.

Как и все двигатели внутреннего сгорания, двигатели подвесных лодочных моторов с начала изобретения их Эвинрудом развивались в направлении повышения удельных характеристик. Шли годы и существенно увеличивались степень сжатия моторов, их литровая мощность, удельный вес, неуклонно снижался удельный расход топлива. После второй мировой войны моторостроители стран разорённой Европы получили мощный стимул к совершенствованию продукции: небогатые европейцы были особенно требовательны к экономичности моторов. В результате лодочные моторы ведущих фирм Швеции, Финляндии, Италии и Западной Германии обогнали по своему техническому уровню моторы американского производства. Например, в 1973г. шведский "Кресчент-55" по литровой мощности (91.7 л.с./л) и удельному весу (1.16 кг/л.с.) значительно превосходил лучший американский мотор "Джонсон-Ларк-50" с соответствующими параметрами 73.5 л.с./л и 1.7 кг/л.с. Непревзойдённым же до сих пор шедевром конструкторской мысли является "Кресчент-60" рабочим объёмом 600 куб.см. весом 62 кг и расходом топлива при максимальной мощности 18.5 л/час.

Европейские моторы 70-х годов имели столь высокие параметры благодаря высокой степени сжатия и тщательной настройки впускной и выпускной систем. Разумеется, применение бензина с октановым числом более 92 было просто необходимо для обеспечения бездетонационной работы таких двигателей, однако более высокая цена такого бензина с лихвой окупалась за счет высокой экономичности и малого веса мотора.

Американцы, чьи моторы безнадёжно проигрывали на европейском рынке, умело воспользовались экологической шумихой конца 70-х, пустив в ход тезис о том, что якобы высокофорсированные европейские двигатели отличаются недопустимо высоким уровнем выбросов окислов азота. Эта дезинформация была явно рассчитана на идиотов - ведь одна-единственная гроза над водоёмом привносит в него столько окислов азота, сколько все подвесные моторы за сотни лет, но она сработала... Озабоченные экологией европейцы отвернулись от европейских моторов и принялись покупать американскую и японскую продукцию, несмотря на реально большую "прожорливость" и, соответственно, выбросы несгоревшего масла в воду. В результате было прекращено производство лодочных моторов практически во всей Западной Европе. Осталась на плаву только итальянская "Сельва", да и то эта фирма выпускает сейчас моторы с не столь высокими характеристиками, как раньше.

Справедливости ради следует отметить, что в СССР производился лодочный мотор "Привет-22", а также существовали перспективные разработки моторов, приближающиеся по удельным параметрам и уровню технологический решений к лучшим европейским образцам, такие, как "Привет-25", "Привет-40", "Старт", "Ветерок-15", однако серийное производство этой техники так и не было налажено из-за всё той же околоэкологической шумихи, принявшей условиях нашей административно-бюрократической системы управления ещё более извращённые формы.

Технический уровень современных лодочных моторов

В настоящее время основная масса производимых в мире двухтактных подвесных лодочных моторов по своему техническому уровню соответствует уровню, достигнутому в 70-х годах XX века. После того, как с мирового рынка были устранены ведущие европейские моторостроители, у американских и японских корпораций фактически отпал стимул совершенствования удельных параметров производимой техники. В угоду требованиям "зелёных" практически всеми производителями были внедрены и широко разрекламированы системы раздельной подачи смазки в двигатель. Однако, учитывая тот факт, что большинство моторов большую часть времени всё-таки эксплуатируются на режиме, близком к "полному газу", реального снижения вредных выбросов достигнуто не было, зато моторы, оснащённые такой системой, значительно дороже обычных. Значительным прогрессом явилось внедрение систем непосредственного впрыска топлива в двухтактных двигателях, однако из-за дороговизны, большего веса таких моторов и отсутствия в производстве моделей мощностью менее 50 л.с., такие моторы также не очень популярны.

Более того, в последнее время наблюдается тенденция неуклонного ухудшения удельных характеристик производимых моторов наиболее популярных мощностей 25-30-40-50 л.с. 30-сильные "Меркюри", например, весят сейчас 70 кг, 40-сильные - 80 кг и т.д. Объяснения этому выдвигаются совершенно нелепые, вроде такого: "...что же Вы хотите, ведь у новых моторов три цилиндра, а это так здорово...", забывая о том, что наиболее совершенные легчайшие по нынешним меркам "Кресченты45" и "-60" были именно трёхцилиндровыми. На мой взгляд, неуклонный рост веса современных двухтактных моторов - это постепенная "подготовка" западного потребителя к переходу на более тяжёлые четырёхтактные моторы, которые отвечают (пока) совершенно необоснованным нормам выбросов углеводородов, "продавливаемым" оголтелыми "зелёными".

Кстати, несколько слов о четырёхтактных подвесных моторах. Поскольку четырёхтактный двигатель состоит из большего числа деталей, чем двухтактный, и при равных оборотах совершает вдвое меньше рабочих ходов в единицу времени, он неизбежно получается тяжелее. Поэтому для того, чтобы по возможности сократить этот разрыв, конструкторы вынуждены проектировать четырёхтактные двигатели подвесных лодочных моторов гораздо более форсированными, чем двухтактные двигатели. Например, четырёхтактная "Ямаха-25" при рабочем объёме 498 куб.см имеет степень сжатия 9.87. Это означает, что современные четырёхтактные ПМ имеют даже большие выбросы окислов азота, чем "Кресченты" 70-х, но сегодня об этом почему-то никто не вспоминает.

Определение возможности работы мотора на бензинах А-76, А-80

Итак, подытоживая вышесказанное, можно отметить, что большинство современных массовых двухтактных подвесных моторов имеют невысокую степень форсировки и вполне могут при соответствующей регулировке работать на бензинах А-76, А-80. Для того, чтобы определить возможность работы конкретного мотора на низкооктановом бензине, нужна некая точка отсчёта, некий образцовый мотор для сравнения, с достаточно высокими удельными параметрами, но работающий на бензине А-76. На эту роль идеально подходит отечественный "Нептун-23". Камеры сгорания "Нептуна-23" имеют ту же форму, что и большинство современных зарубежных двухтактных двигателей с возвратно-петлевой продувкой - так называемый "жокейский картуз".

Продольный разрез цилиндра с камерой сгорания типа

Продольный разрез цилиндра с камерой сгорания типа "жокейский картуз"

  • 1 - продувочный канал;
  • 2 - выхлопной канал;
  • 3 - камера сгорания с двумя сферами;
  • 4 - впускной канал.
  • Поэтому влиянием формы камер сгорания на развитие процессов детонации при таком сравнении можно пренебречь. Наиболее обобщённым параметром, характеризующим степень форсировки мотора, является его литровая мощность, т.е. отношение мощности к рабочему объёму цилиндров, выраженному в литрах. Литровая мощность является более точной характеристикой, чем степень сжатия, так как учитывает такие факторы, как настройка выхлопной системы, системы впуска, продувки и т.д. Литровая мощность "Нептуна-23" составляет 66.5 л.с./л. Если литровая мощность конкретного мотора зарубежного производства меньше этой величины, то такой мотор совершенно нормально может работать на бензине А-76, а если литровая мощность больше - лучше не рисковать. Правда, поскольку мощность зарубежных моторов определяется на гребном валу, а отечественных - на коленчатом, то реальная мощность зарубежных моторов выше примерно на 8% (величина потерь в редукторе). Однако, поскольку "Нептун-23" был рассчитан на нормальную работу даже на бензине А-72, потерями в редукторе можно пренебречь.

    Пример проверочных расчётов

    Рассчитаем удельную мощность трёх наиболее популярных моделей моторов "Тохатсу" и сравним с удельной мощностью "Нептуна-23". Результаты сведём в таблицу.

    Сравнение удельных характеристик моторов "Тохатсу" с характеристиками "Нептуна-23"

    Мотор

    Нептун-23

    Тохатсу-9.8

    Тохатсу-18

    Тохатсу-30

    Мощность, л.с.

    23

    9,8

    18

    30

    Рабочий объём, л.

    0.346

    0.169

    0.294

    0.430

    Литровая мощность, л.с./л.

    66.5

    58

    61.2

    69.8

    Из сравнения литровых мощностей следует, что "Тохатсу-9.8" и "Тохатсу-18" менее форсированы, чем "Нептун-23" и могут работать на бензине А-76 при соответствующей регулировке, "Тохатсу-30" же - более форсирован, и его работа на бензине А-76 нежелательна.

    Регулировка моторов для возможности работы на бензинах А-76, А-80.

    Однако, теоретическая возможность работы конкретного мотора на низкооктановом бензине ещё не означает, что можно сразу заливать 76-й и кататься. Скорость бездетонационного сгорания бензина также зависит от его октанового числа - низкооктановый бензин горит быстрее, поэтому опережение зажигания будет избыточным, что вызовет повышенные нагрузки на детали двигателя и может повлечь за собой поломки. Требуется отрегулировать угол опережения зажигания под применяемый сорт бензина. Практически во всех моторах американского и японского производства основание магдино может вращаться на верхней крышке картера. В моторах старой конструкции основание магдино вращается при вращении ручки "газа", обеспечивая тем самым изменение угла опережения зажигания в зависимости от оборотов коленвала.

    При такой конструкции лучше всего отсоединить тягу, связывающую основание с механизмом управления "газом", привязать основание проволочкой в нужном положении. Завести мотор, дать ход. Рулевой должен дать полный газ и управлять лодкой, а "моторист" - осторожно крутить основание магдино туда-сюда за шпильку, ввёрнутую вместо крепёжного винта. При этом следует найти оптимальное положение, при котором обороты максимальны (это несложно определяется на слух, кроме того, при наибольших оборотах и, соответственно, скорости, "петух" за кормой будет наиболее удалён от транца лодки. Если есть сомнения в своих силах, подключайте тахометр). После остановки мотора длину тяги управления (ранее отсоединённой) следует подогнать так, чтобы в положении ручки "полный газ" основание магдино было в найденном оптимальном положении.

    Разумеется, эти испытания следует проводить на тихой глубокой воде в отсутствие других судов, чтобы не получить вращающимся маховиком мотора по лицу или рукам.

    В современных электронных магдино, как правило, основание во время вращения ручки "газа" не поворачивается, а угол опережения зажигания регулируется в зависимости от оборотов автоматически электронной схемой. Однако, и при такой конструкции магдино предусматривается возможность в некоторых пределах вращать основание на крышке картера при ослабленных крепёжных винтах с целью регулировки угла опережения. Если имеется возможность вращать основание магдино во время работы мотора без опасения, что крепёжные детали сорвутся с места и что-нибудь повредят, удобнее всего провести регулировку вышеописанным методом.

    Если же такое невозможно, придётся обязательно подключать к мотору точный тахометр. Последовательно закрепляя основание магдино в нескольких положениях из всего диапазона положений, запускают мотор и замеряют достижимые максимальные обороты при строго постоянной загрузке лодки. Из всех положений выбирают то, при котором обороты максимальны, и закрепляют основание в найденном положении. При некотором навыке вместо тахометра можно пользоваться приёмником GPS и определять оптимальное положение основания по наибольшей достижимой скорости лодки.

    Вследствие того, что бензины разных марок имеют различную плотность, качество смеси при работе на различных марках бензина будет также несколько различаться. Для достижения оптимального режима работы двигателя следовало бы при смене марки бензина также регулировать и качество топливно-воздушной смеси на режиме "полного газа". Однако в большинстве конструкций карбюраторов зарубежных моторов такая регулировка не предусмотрена. В принципе, небольшая неоптимальность качества смеси компенсируется регулировкой опережения зажигания, и если при работе "настроенного" на 76-й бензин мотора цвет изоляторов свечей светло-коричневый, беспокоиться не о чем. Если же, несмотря на регулировку зажигания, цвет изолятора свечи белый, соломенно-жёлтый или чёрный, придётся изготовить жиклёр большего или меньшего проходного сечения соответственно и ввернуть его вместо штатного. Не исключено и изготовление регулируемого жиклёра переменного сечения, если у владельца мотора есть такая возможность.

    Как известно, мощность двигателя с жиклёром постоянного сечения сильно падает при повышении температуры окружающего воздуха, регулируемый жиклёр позволит в значительной степени скомпенсировать вредное влияние погодных условий.

    И в заключение несколько слов о целесообразности такого перевода лодочных подвесных моторов на 76-й бензин. Понятно, что человеку, купившему новый мотор не на последние деньги, использующему плавсредство в районах, где с высокооктановым бензином нет проблем, и к тому же марка бензина та же, что и требуется автомобилю, нет никакой необходимости в каких-бы то ни было переделках техники. Однако, есть немало людей, пользующимися подержанными зарубежными моторами, приобретёнными весьма недорого и в местностях, где только 76-й бензин и доступен. В этом случае перевести мотор на более дешёвое и доступное топливо является просто делом чести, тем более что мотор при этом будет работать ничуть не хуже.

    Литература:

    Орлин А.С., Круглов М.Г. "Двухтактные двигатели", Машгиз, 1960 г.

    Иваницкий С. Ю., Карманов Б. С., Рогожин В. В., Волков А. Г. "Мотоцикл. Теория, конструкция, расчет", Машиностроение, 1971 г.

    А.В. Кузнецов "Устройство и эксплуатация двигателей внутреннего сгорания", Высшая школа, 1979г.

    Е.И. Фишбейн, "Устройство системы впуска", "Катера и Яхты" № 5(39) 1972г.

    Е.И. Фишбейн, "Устройство системы продувки", "Катера и Яхты" № 3(49) 1974г.

    Е.И. Фишбейн, "Устройство системы выпуска", "Катера и Яхты" № 5(69) 1977г.

    Boatportal.ru

    logo