Водномоторные поиски и находки

ПРОЦЕСС ПОШЕЛ. СЕРЬЕЗНЫЕ ПЕРЕМЕНЫ.

Все, что происходило с «Вихрем», начиная с 1964 г., т. е. с момента его появления, я попытался осмыслить, а затем рассказать о том, где и, главное, как рождались новые принципы работы его узлов, будь то раздельные системы питания как с золотниковым газораспределением, так и с клапанным; установка модернизированных деталей; изменение технологии ремонта или создание новых инструментов для этих технологий, и показать пути улучшения этого типа двигателей. Ведь это так просто!

После многолетней проверки надежности работы двигателя (а все усовершенствования проводились на «Вихре-30» самарского производства 1981 г. выпуска - подарок супруги на мое 30-летие!), я наивно надеялся заинтересовать его производителей возможной модификацией. Но надежды улетучились, а любимое хобби осталось, окрепло и было поставлено на профессиональный уровень. Благодаря этому каждый мой новый клон «Вихря» приобретал много нового. Иногда эксперименты длились годами. Ради интереса подсчитал модификации только моего «Бийска-45» - их оказалось 17! Модифицировалось многое - от стакана редуктора до дизайна капота! Но кому это надо?

И вот пришла пора серьезных перемен. Знания есть, опыт есть, разработки и новые технологии тоже есть! Даже новый инструмент с другими принципами использования есть! Руки и фантазия есть! Целое КБ есть на столе в комнате, где рождаются схемы, чертежи, конструкции, дизайн, новые принципы работы, пишутся статьи в «КиЯ», ведется переписка с коллегами. И весь штат ... в моем лице!

А теперь - о маленьких хитростях превращения «Вихря-30» в современный двигатель. Мною предложен процесс сборки «Вихря-евро», ничего сложного не представляющий, скорее, это обычный ремонт обычного «Вихря». За исключением некоторых нюансов, следующих принципу «от перестановки слагаемых сумма не меняется».

Поскольку у этой модели, т.е. у «Вихря-евро», золотники не функционируют и не увечат картер, то ведомые пальцы, расположенные на противовесах, я срезаю болгаркой. Новые игольчатые подшипники подбираю по группе и монтирую в картер с разогревом и затем набиваю смазкой на основе дисульфида молибдена. (Ведомые пальцы золотников удалялись только в первом варианте. Затем им тоже нашлось применение).

Для дальнейшего монтажа подшипников я разработал методику, отличную от описанной в книге Р. В. Страшкевича «Вихрь» без секретов». Состоит она в следующем.

Сначала монтирую шарикоподшипники верхней опоры коленчатого вала -два открытых № 205. При этом закрытый № 60205 лишается герметизирующих шайб и превращается в обычный № 205. Это сделано для того, чтобы оба шарикоподшипника работали в одинаковых условиях: получали постоянно свежую смазку и равномерно охлаждались свежей топливной смесью.

Часто шейка коленчатого вала имеет заводской брак, поскольку прослаблена при шлифовании. При этом существует угроза слабой запрессовки внутренней обоймы шарикоподшипников № 205 в верхней опоре. Это чревато проворачиванием шейки коленчатого вала в обойме шарикоподшипника, постепенным образованием выработки на шейке и появлением биения верхней опоры. Ведь эта шейка сильно нагружена — на ней образуются мощные центробежные силы от вращения тяжелого стального маховика (подобные железяки на современных моторах давно не применяются).




Белые точки - кернения посадочного места шарикоподшипника (верхнего).




Для устранения такого дефекта необходимо кернером нанести два ряда кернений на шейке по ширине обоймы шарикоподшипника № 205, который прессуется первым. После его запрессовки эта операция повторяется для второго верхнего шарикоподшипника (рис.1). Затем он прессуется на новое место посадки.

Кернения необходимо наносить осторожно, без "фанатизма". Их обычно хватает для плотной посадки шарикоподшибников.














Запрессовка производится специальной оправкой (рис.2). Шарикоподшипники перед запрессовкой надо нагревать постепенно в горячей воде, доведя ее до кипения, и прессовать на шейку коленвала горячими. Вода им не страшна - горячие подшипники через минуту полностью обсыхают. Затем нагревается верхняя крышка картера и легко надевается на подшипники с предварительно запрессованным в нее кольцом для манжеты. Картер стягивается болтами. Подшипники смазываются автолом или машинным маслом.

Перестановка операций по запрессовке верхней крышки сделана по следующим причинам: по штатной методике подшипники № 205 запрессовываются вместе с кольцом и манжетой в крышку, а затем вся конструкция прессуется на шейку коленвала. При этом удары наносят по верхней крышке картера, что неудобно и вызывает деформации этой детали, часто разбивается посадочное место магдино. При недостаточном опыте эту операцию надо выполнять очень осторожно. Да и крышку рекомендуется греть до 90° С, а вместе с ней и шарикоподшипники № 205. В моем варианте разогрев подшипников № 205 более сильный, сильнее их расширения. Поэтому они легче и напрессовываются на керненые посадочные места, и только после их остывания на них прессуется верхняя крышка картера, имеющая большой коэффициент расширения алюминиевого сплава, из которого она изготовлена. Крышка легко садится посадочным местом на подшипники и так же легко стягивается монтажными болтами.

На конус коленвала наносится слой подшипниковой смазки на основе дисульфида молибдена, чтобы мягко натягивать манжету и создавать некоторый запас смазки внутри картера для втирания ее в резину манжеты и поверхность верхней шейки коленвала (рис.3).

Запрессовка манжеты производится с помощью двух отверточек путем ее разжима - чтобы предотвратить выпадение пружинки и облегчить надевание на конус. Затем манжета сильно вжимается в шайбу и легким постукиванием молоточка прессуется на свое посадочное место. Отвертки руками прокручиваются между манжетой и шейкой коленвала - чтобы проверить наличие пружины и не закрутился ли край манжеты. Убедившись в правильности посадки, отверточки осторожно удаляют. Отверточки работают в смазке, нанесенной на конус, и никаких отрицательных явлений не наблюдается на протяжении многих лет (рис.4).

При запрессовке нижних манжет первая из них набивается смазкой на основе дисульфида молибдена и запрессовывается в посадочное место. Затем смазкой набивается полость вокруг шейки коленвала, и смазка наносится на внутреннюю сторону второй манжеты. Манжета со смазкой переворачивается вовнутрь полости и прессуется оправкой на свое место. Подшипник № 305 прессуется по вышеописанной методике (рис. 5).

После сборки картера в канавку, образовавшуюся между верхней шейкой коленвала и манжетой, также закладывается смазка на основе дисульфида молибдена (рис.6). Частицы дисульфида втираются в резину манжеты и металл шейки коленвала, чем улучшают взаимное скольжение, уменьшая трение. Это продлевает моторесурс манжеты в 2-3 раза. Между прочим, в свое время в манжеты ПМ «Москва-30» добавлялся дисульфид молибдена.

Эта смазка - прекрасное противозадирное средство. Нынче автомобильные фирмы рекомендуют применять масла с дисульфидом молибдена для обкатки моторов во избежание образования повреждений на взаимотрущихся необкатанных деталях. После обкатки необходимо переходить на обычные масла, поскольку дисульфид обычно применяется на моторах б/у для восстановления выработанных мест двигателя - цилиндров, поршней, их колец, пальцев, шестерен, валов, вкладышей, подшипников и прочих деталей, подвергающихся механическому износу, и тем самым увеличивая эксплуатационный срок мотора..

Для монтажа и демонтажа подшипников и их манжет мною разработаны новые оправки и выколотки, отличные от предлагаемых в книге «Вихрь» без секретов».

Предлагаемая установка манжеты верхней опоры коленвала позволяет заменять ее без разборки двигателя! Для демонтажа используется более мощная отвертка, которая вводится между шейкой коленвала и выработанной манжетой. Нажатием отвертки манжета выжимается из гнезда и извлекается через конус. Картер приобретает вид, изображенный на рис.7.




На «Вихре-евро» я установил прямоточные карбюраторы, прекрасно себя зарекомен-до-вавшие в работе на «Вихре-30 РПЦ» (с раздельным питанием цилиндров и с золотниковым газораспределением) и на «Вихре-30 РПЦБ» (то же самое, но с клапанным экономичным газораспределением), а также на остальных моделях в течение 20 лет (рис.8).




Подшипники имеют различные конструкции систем смазки и охлаждения. Для замены манжеты требуется полная разборка двигателя с нарушением взаимной приработки деталей при больших затратах времени на разборку и последующую сборку двигателя

Оба подшипника № 205 омываются свежей топливной смесью, приносящей новую порцию масла и одновременно отводящей тепло; манжета добавочно смазывается сверху маслом с содержанием дисульфида молибдена, что увеличивает ее моторесурс в 1,5-2 раза; при замене манжеты двигатель разбирать нет необходимости! Он отрабатывает свой моторесурс без разборки! Часть масла после смазки манжеты попадает и в подшипники, что продлевает срок их службы.

А если в конце моторесурса начать использовать моторные масла с дисульфидом молибдена, то изношенный мотор еще несколько лет поработает на славу!

Подобная схема применялась и на экспериментальном «Вихре-45».


Особенность их конструкции - предельная простота. В работе они надежнее, чем даже знаменитый автомат Калашникова, поскольку не имеют механических деталей типа поплавка, рычага, запорной иглы, оськи рычага. Я все эти «излишества» выпотрошил и изготовил новые крышки на поплавковые камеры, по толщине равные максимальному уровню топлива, до которого оно может подниматься в камерах (рис.9)

На крышках расположены впускные топливные штуцера для топливных шлангов, которые надеваются сверху на них. А рядом - воздушные клапана с запорными краниками цилиндрической формы и с насечкой, чтобы не скользили пальцы руки (поз.6 на рис.9).




Поз.1 - воздушные клапана для выпуска воздуха из внутренней полости поплавковой камеры. Поз.2 - отверстия в воздушных клапанах для выхода воздуха.


Принцип работы этих систем элементарный: через топливный штуцер топливо ручной помпой накачивается в поплавковую камеру, воздушный клапан выкручивается до тех пор, пока отверстие для выпуска воздуха не станет выше оси (поз.2 на рис. 9), на которой клапан вращается, открывая выход для воздуха из поплавковой камеры. На нижнем карбюраторе (см. рис.7) видно отверстие, просверленное в корпусе воздушного клапана (поз.2). Воздух через левое малое отверстие в крышке карбюратора покидает наполняемую камеру, в которую поступает топливо из большего отверстия, расположенного справа от малого (рис.10).

Как только камера вместе системой шлангов заполнится до самой крышки, помпа станет жесткой. Воздушный клапан закручивают и перекрывают доступ воздуха внутрь поплавковой камеры.




Слева крышка с воздушным каналом малого диаметра (левое отверстие) и топливным каналом большего диаметра (справа). Воздушный канал запирается и открывается воздушным клапаном.




1 - направление подачи топливной смеси в поплавковую камеру, 2 -подача топливной смеси к штатному постоянному жиклеру, 3 - подача топливной смеси к регулируемому жиклеру, 4 - обратный слив топлива в расходный бак, 5 - выпуск воздуха из поплавковой камеры через воздушный клапан (клапан открыт, после заполнения поплавковой камеры топливной смесью клапан завинчивается) 6 - воздушный клапан, 7 - новая конструкция крышки прямоточного карбюратора, ограничивающая рабочий уровень топливной смеси, 8 - топливная смесь, 9 - запитывающие штуцера, 10 - сливной штуцер «обратки», 11 -размер из книги Р.В.Страшкевича «Вихрь» - ремонт своими руками», 12 - герметик.


За счет давления, равного атмосферному, в сливном штуцере (расположен сбоку) и в главном топливном распылителе в поплавковой камере топливо находится на максимальном уровне. При запуске несколько усиливается подача топлива (автоматическое обогащение смеси). Затем уровень опускается до сливного штуцера, ось которого находится на расстоянии 19 мм от верхнего среза поплавковой камеры. За счет возникающего разрежения плюс давление бензонасоса в поплавковой камере начинается циркуляция топлива по схеме: бензобак-бензонасос-поплавковая камера-бензобак. Излишки топлива просто сливаются через сливной штуцер - своеобразный клапан, - и по шлангу возвратной системы возвращаются в топливный бак. При понижении уровня топлива из-за потребления его двигателем оно начинает поступать из бензонасоса, который качает топливную смесь постоянно.

Необходимое количество топлива, которое требуется для нормальной работы двигателя, дозируется главными топливными регулируемыми жиклерами. При установке топливного автомобильного фильтра тонкой очистки отпадает необходимость в любых регламентных работах по чистке поплавковой камеры - нечего чистить. Установка двух карбюраторов с регулируемыми жиклерами позволяет настроить оба цилиндра ПМ на отдачу максимальной мощности. Мотор сам покажет, сколько ему необходимо топливной смеси. Он расходует ни больше, ни меньше топлива, чем ему требуется.

«Навязывание» двигателю главных топливных жиклеров с постоянным сечением никогда не приводило к идеальной работе мотора. Ведь постоянное сечение подгонялось под некоторую оптимальную модель ПМ. А при установке на мотор одного жиклера никогда не удастся достигнуть уравновешенной и экономичной работы двух цилиндров. Сам «Вихрь» тому пример. Всем известно, что на этом ПМ нижняя свеча всегда первой покрывается черным налетом - это результат подачи обогащенной смеси. А верхняя имеет нормальный кофейный налет на изоляторе свечи - результат подачи бедной смеси. Причина - тяготение, развиваемое землей-матушкой.

Было несколько вариантов борьбы с этим явлением:

1. Установка карбюратора выше - ближе к впускным окнам картера верхней кривошипной камеры, чтобы подавать больше топлива за счет сокращения пути подачи этого топлива…

2. Уменьшение раствора впускного канала нижней кривошипной камеры с 90° до 80°-75° или 70° (нужно было провести цикл испытаний для подбора истинного угла) - чтобы снизить количество всасываемой топливной смеси. Оптимальный вариант фазы впуска - 60°, который подобрали еще немецкие конструкторы «Кенига».

3. Подбор свечей с необходимым калильным числом, чтобы цилиндры работали в одинаковых режимах. Я это делал подбором чешских свечей серии «PAL-SUPER»: «SUPER-7», «SUPER-8» И «SUPER-9».

Поскольку в цилиндры попадало разное количество топливной смеси, в них проходили различные процессы ее горения, вследствие чего развивалась разная температура. А раз в одном цилиндре температура горения топливной смеси была выше, а в другом ниже, естественно, требовались и свечи с разным калильным числом.

Экспериментальным путем я подбирал тип свечи, необходимый для нормальной работы данного цилиндра. К примеру, на верхнем цилиндре лучше работала свеча «SUPER-7», а на нижнем лучшие показатели были у свечи «SUPER-9». Это была самая доступная для водно-моторников методика уравнивания работы цилиндров.

Такой дефект - разнобой в работе цилиндров, - до сих пор ощущается в конструкции «Вихрей», и никого это не беспокоило. Единственное, что производители смогли «внедрить» -ухудшить качество выпускаемых деталей. Идут массовые нарекания на сырые поршневые кольца, неработающие системы зажигания, прослабленные посадочные места и многое другое, выпущенное или с похмелья, или спьяну. Металлоломщики еще процветают!

Но их «Вихрь» уже умер, причем еще в стадии рождения. Дa здравствует «Вихрь-евро»!