"Вихрь". Выпуск отработавших газов через ступицу.

Уже несколько десятилетий выпуск отработавших газов через ступицу применяется практически на всех зарубежных моторах вне зависимости от их мощности. Единственным исключением являются отечественные моторы, которые по своей шумности не вписываются ни в одни существующие нормы.

Хорошо известны преимущества данной системы - это не только пониженная шумность, но и улучшенная гидродинамика редуктора, более совершенное протекание внутрицилиндровых процессов, снижение токсичности отработавших газов.

Известны попытки владельцев серийных моторов по переделке штатной системы выпуска на "ступичную". Одной из первых и удачных конструкций этого типа является разработка, выполненная В. Карасевым на "Вихре-М", описание которой приводится ниже.

В результате проведенной модернизации было снижено сопротивление редуктора и уменьшена шумность мотора. Реконструкция редуктора была выполнена так, чтобы при необходимости можно было использовать и штатный винт.

Для организации подвода отработавших газов к ступице винта к корпусу редуктора привариваются алюминиевые накладки 13, которые создают канал, соединяющий переходную втулку 12 с существующим выпускным трактом двигателя (рис. 76).



В горизонтальной перегородке между новым и существующим каналами выпуска газов в районе изгиба заборной трубки охлаждающей воды пропиливается отверстие площадью 4 см³. Форма накладок 13 и наружная поверхность втулки 12 подгоняются по месту, ими обеспечивается плавность переходов профиля корпуса редуктора.

Детали, необходимые для модернизации винта и редуктора, показаны на рис. 77.



В верхней части втулки 12 пропиливается фигурный паз, сопряженный с каналом, образованным накладками 13. Дополнительный паз пропиливается и в верхней части торца корпуса редуктора. Это обеспечивает плавный подвод газов к переходной втулке. Штатный выпускной патрубок (показан пунктиром) удаляется.

Очередность операций по модернизации может быть следующей.

Прежде всего, к корпусу редуктора приваривают втулку 12 (только в верхней части, между пазом и плоскостью разъема корпуса), а затем накладки 13.

При этом необходимо обеспечить герметичность приварки пластины, отделяющей создаваемый выпускной канал от внутренней полости корпуса редуктора.

Установка втулки 12 под сварку осуществляется на корпусе редуктора, собранном со стаканом 1 при помощи монтажного кольца, центрирующего детали 1 и 12 между собой. Перед сваркой установленная втулка крепится к торцу корпуса пятью винтами с резьбой МЗ (двумя — над плоскостью разъема, тремя - в крышке корпуса редуктора). После приварки деталей 12 и 13 к корпусу монтажное кольцо и винты снимаются.

Стакан 11 крепится внутри втулки 12 двумя винтами с потайными головками. Отверстия под эти винты сверлятся в нижней части втулки 12 симметрично относительно вертикальной оси редуктора. В стакане отверстия под резьбу для винтов делают по месту в двух положениях: когда вырез в стакане согласуется с пазом втулки 12 и когда стакан развернут на 180°. При использовании штатного винта двигателя "Вихрь" такое крепление стакана — простым разворотом — позволяет перекрывать подвод отработавших газов к ступице. При сверлении отверстий под резьбу крепящих винтов стакан должен быть плотно прижат к торцу корпуса редуктора.

В связи с увеличением на 60 мм расстояния от вертикальной оси редуктора до гребного винта выпускной патрубок необходимо срезать ниже антикавитационной плиты, сохранив при этом залитую в него трубку для забора воды. Трубку необходимо выпрямить, укоротить и насадить на нее на герметике заборник 15. Заборник крепится по месту двумя винтами М5 с потайными головками к предварительно приваренной алюминиевой пластине 14, которая заполняет паз, получившийся после среза выпускного патрубка. Заборник имеет два ряда отверстий (по шесть в каждом) диаметром 3 мм, расположенных с шагом 5 мм. В торец заборника вварена пробка, которая глушится винтом М5.

При использовании штатного гребного винта для обеспечения выпуска газов заднюю часть выпускного патрубка выше антикавитационной плиты срезают и приваривают новый обтекатель 16 (после установки и крепления заборника воды 15).

Удлиненный гребной вал 2 имеет отверстия для винта 6, крепящего хвостовик 5 к валу, для шпонки 7 гребного винта с выпуском через ступицу и для шпонок штатного гребного винта. Хвостовик 5 обеспечивает выпуск газов за лопасти гребного винта, фиксирует кольцо 8, удерживающее шпонку 7 в рабочем положении, и исключает потерю винта при срезании шпонки. Во избежание прорыва выпускных газов к лопастям гребного винта необходимо установить фторопластовую прокладку 3 и резиновое уплотнительное кольцо 4. Толщина прокладки выбирается на ~ 1 мм больше зазора между торцом гребного винта и буртиком стакана 11 в положении, когда вал 2 полностью подан вперед. Наружный диаметр кольца делается на 1 мм меньше диаметра конического буртика стакана 11.

В процессе работы двигателя фторопластовая прокладка сминается и приобретает форму, обеспечивающую надежное уплотнение зазора. Осевые размеры хвостовика 5 должны обеспечивать уплотнение резинового кольца 4 при установке винта 6. При этом повышается надежность крепления винта в хвостовике и исключается его самопроизвольное вывинчивание.

Гребной винт 9 может быть изготовлен из штатного винта моторов "Москва" или "Нептун". Технология реконструкции этих винтов заключается в следующем.

Внутренний диаметр бронзовой втулки винта растачивается до диаметра 17 мм для обеспечения посадки его на гребной вал мотора "Вихрь". Новое шпоночное отверстие в гребном винте высверливают с использованием гребного вала 2. Для этого вал выставляют в тисках сверлильного станка, и ось сверла совмещают с осью отверстия под шпонку 7. Затем на вал надевают винт и фиксируют его в положении, при котором имеющееся отверстие под шпонку совпадает с отверстием вала под винт 6.

После сверления нового отверстия под шпонку 7, не отличающуюся от шпонки штатного винта "Москвы", часть хвостовика винта обтачивается до обнажения бронзовой втулки. Длина обточки должна на 0,5-1,0 мм превышать расстояние от торца втулки до края нового шпоночного отверстия.

Затем переднюю часть винта, прилегающую к прокладке 3, торцуют, а хвостовую часть бронзовой втулки обрезают на 15 мм. Хвостовую часть ступицы винта обтачивают до размера, необходимого для обеспечения скользящей посадки хвостовика 5, а лопасти винта немного подрезаются.

Во избежание "провала" работающего винта вперед к фланцу бронзовой втулки шестью винтами М5 крепят упорную шайбу 10. Отверстия под винты в упорной шайбе высверливают по окружности диаметром 30 мм, что исключает попадание винтов в алюминиевые детали ступицы. Перегородки в зазорах между имеющимися в ступице винта ребрами высверливают насквозь, а образующиеся при этом каналы для прохода выхлопных газов обрабатывают надфилем. Гребной винт в сборе с хвостовиком 5 и деталями 4, 7 и 8 весит 740 г, что соответствует массе штатного винта "Вихря".

Осевые размеры деталей 5, 8, 9 и 11 следует уточнить по месту, так как каждый редуктор имеет индивидуальный люфт гребного вала в осевом направлении. Кроме того, положения бронзовых втулок, запрессованных к ступице различных винтов, также неодинаковы. В результате увеличения длины гребного вала представляется возможность увеличить длину втулки 1 и разместить в ней радиальный подшипник № 7.000-103 и радиально-упорный подшипник № 36203, две уплотнительные манжеты и резиновое кольцо.