САМОДЕЛЬНЫЕ ЛОДОЧНЫЕ МОТОРЫ (Продолжение – начало в № 5/2018)
В предыдущей статье мы рассмотрели самые легкие «гибридные» лодочные моторы, сделанные на основе советского «Салюта» с триммерными мотоголовками. По своим массогабаритным характеристикам они вне конкуренции, но имеют и ряд серьезных недостатков, таких как высокая шумность, большой для своей мощности расход топлива, неустойчивая работа на малых оборотах.
ХОДОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ «ГАЗОНОКОСИЛОК»
Перечисленных выше недостатков лишены четырехтактные моторы с вертикальным валом, так называемые «газонокосилочные». Поэтому, если ознакомиться в интернете с народным опытом, то становится очевидным, почему они чаще всего привлекают самодельщиков, которым особенно нравится примерно вдвое меньший расход топлива, чем у классических двухтактных двигателей той же мощности.
Большинство четырехтактных «газонокосилочных» ДВС, как и триммерные, имеют сходную конструкцию – один цилиндр воздушного охлаждения с крыльчаткой на маховике, смазка движущихся деталей разбрызгиванием масла, залитого в картер, газораспределительный механизм со штанговым приводом клапанов (так называемая схема OHV), однотипные простейшие карбюраторы с поплавковой камерой, простая и надежная электронная система зажигания с фиксированным углом опережения зажигания, управление дроссельной заслонкой через центробежный регулятор частоты вращения, рассчитанный на максимальные 3600 об/мин.
Многие двигатели имеют декомпрессор – простейший механизм, немного приоткрывающий выпускной клапан при малой частоте вращения и тем самым существенно облегчающий запуск. В общем, можно сказать, что все китайские моторы этого типа примерно воспроизводят схожую по параметрам «Хонду» предыдущего поколения.
Особое место среди «газонокосилочных» занимают двигатели американской фирмы Briggs and Stratton, правда, выпускающиеся сейчас где угодно, только не в США. Многие из них имеют крайне архаичную нижнеклапанную схему ГРМ, от которой автомобилестроители отказались еще в 1940-е годы. Впрочем, для низкооборотных моторов такая схема имеет право на существование, так как обеспечивает более «плотную» компоновку и, соответственно, малые габариты.
Напротив, двигатели японских фирм Honda и Robin-Subaru выделяются высокотехнологичной схемой с распределительным валом в головке цилиндров (так называемая схема ОНС), соответственно их можно «раскрутить» до частоты выше 4000 об/мин. Но и цена «японцев» примерно втрое выше, чем «китайцев», они также вдвое дороже аналогичных по параметрам моторов Briggs and Stratton.
Внешнюю скоростную характеристику своих изделий большинство фирм не публикует, за исключением наиболее серьезных производителей: в Японии – это Honda, в Китае – Zongshen. Для примера приведем диаграммы зависимости мощности и крутящего момента от оборотов для мотора Zongshen ХР-140А. Видно, что эта характеристика – прямая противоположность той, что типична для двухтактных триммерных моторов, рассмотренных в предыдущей статье. «Газонокосилочные» моторы «не любят» высоких оборотов. Раскручивать их выше 4000 об/мин бесполезно, так как мощность при этом не увеличивается, а ресурс снижается катастрофически.
Как всегда, при сборке «гибридного» ПЛМ перед самодельщиком стоят две основных задачи: изготовление переходной плиты между дейдвудом и посадочной плоскостью двигателя и переходной муфты между коленчатым валом двигателя и вертикальным валом «ноги».
Как уже отмечалось, все китайские «газонокосилочные» моторы имеют много общего, полученного ими в наследство от «Хонды». В частности, диаметр окружности, на которой расположены крепежные отверстия, у всех двигателей с рабочим объемом от 100 до 225 см3 одинаков – 203,2 мм, то есть 8 дюймов. Правда, угловое размещение отверстий может отличаться и какому-либо логическому объяснению не поддается. Поистине, «восток – дело тонкое», и разметку переходной плиты каждый раз нужно проводить индивидуально. Для примера, показано размещение отверстий под установку двигателей фирмы Champion. На чертеже обозначено пять отверстий, но реально на двигателе имеется от трех до четырех.
Наибольшее разнообразие «конструкторских школ» среди самодельщиков наблюдается в вопросе изготовления переходных муфт. Вертикальные валы китайских «газонокосилочных» моторов унифицированы. Почти все они имеют диаметр 22,2 мм (7/8″) или 25,4 мм (ровно 1 дюйм) с канавкой под призматическую шпонку. По оси вала есть глухое резьбовое отверстие, к сожалению, под очень редкие у нас дюймовые резьбы 3/8-24UNF-2B или 7/16-24UNF-2B. В последнее время китайцы стали, наконец, постепенно переходить на метрические резьбы М10х1 (Zongshen NP100) или М8х1,25 (Champion G170-1VK). Существует несколько вариантов изготовления «в гаражных условиях» переходных муфт применительно к вертикальному валу мотора «Салют».
Наиболее распространенный среди самодельщиков использует инструментальную головку «на 22». Желательно, чтобы она имела такое сечение, как показано на чертеже: в этом случае она хорошо сопрягается с обычной призматической шпонкой. Основной недостаток подобной схемы – невозможность обеспечить плотное соединение с минимальными зазорами. Соответственно, шпонка неизбежно разбивается. При этом она должна быть изготовлена из мягкой стали, иначе разбиваться будет шпоночный паз вала, что гораздо хуже. Подобное соединение было использовано мною в одной из конструкций. После сезона эксплуатации сечение шпонки превратилось из прямоугольного в трапециевидное, поэтому ее следует считать расходным материалом, таким же, как штифт гребного винта.
Альтернативный вариант переходника использует резьбовое отверстие коленвала. Главная проблема – найти плашку с дюймовой резьбой, причем не трубной, а машиностроительной.
Третий способ представляется мне наилучшим. Предлагается прошлифовать концевую часть коленвала до квадратного сечения, соответствующего подходящему по размерам инструментальному переходнику. Для вала диаметром 22.2 мм это квадрат 1/2″ (12,7 мм), а для вала 25,4 мм – квадрат 3/4″ (19 мм). Оказалось, сделать четыре перпендикулярные лыски несложно даже простой «болгаркой» со шлифовальным диском, не разбирая при этом мотор. Когда я брался за это дело в первый раз, от опасения испортить новый моторчик немного дрожали руки. Но сейчас я проделал эту операцию уже трижды, не считая шлифовку вертикальных валов, и могу сказать, что перешлифовать хвостовик круглого вала на квадратное сечение действительно несложно. Конечно, если это делать вручную, точность будет примерно ±0,2 мм. Поэтому, чтобы посадка была плотной, ее необходимо осуществлять «на горячую», с прогревом охватывающей детали (переходника) до 150 – 200°С.
Основные характеристики четырехтактных двигателей с вертикальным валом
| Модель | Champion G110VK | Champion G140VK | Champion G160V К | Champion G170VK/2 | Champion G200VK | Champion G225VK | Champion G340VKE |
| Рабочий объем, см3 | 113 | 140 | 159 | 173 | 196 | 223 | 340 |
| Максимальная мощность, л.с. при 3600 об/мин | 3 | 4 | 5 | 5,5 | 6 | 7 | 11 |
| Диаметр вала, мм | 22,2 | 25.4 | |||||
| Объем топливного бака, л | 1,0 | 1,0 | 1,2 | 2.0 | 1,2 | 2,0 | — |
| Сухая масса, кг | 8,4 | 8,5 | 13.0 | 13.6 | 14,2 | 15,5 | 28,0 |
Еще одной особенностью четырехтактных моторов сельскохозяйственного назначения, заслуживающей отдельного рассмотрения, надо признать их управление. Все они рассчитаны на работу с постоянной частотой вращения 3000-3600 об/мин, независимо от нагрузки.
Для поддержания оборотов служит механический центробежный регулятор. При увеличении нагрузки обороты падают, и регулятор приоткрывает дроссельную заслонку карбюратора, при снижении – наоборот. Поэтому «перекрутить» двигатель с центробежным регулятором невозможно, при снятии нагрузки регулятор немедленно повернет дроссельную заслонку в положение холостого хода. Соответственно, запускаются они всегда при полностью открытом «газе».
Комментариев нет:
Отправить комментарий