«Казанка» с водометом. Установка автомобильного двигателя на лодку

Хочу поделиться опытом установки на лодке двигателя от автомобиля «Запорожец» и рассказать о трудностях, с которыми мне пришлось встретиться в процессе двухлетней эксплуатации его на «Казанке» с водометом. Конечно, нужно учитывать, что все нижеизложенное — результаты испытаний только на одной лодке.

Общий вид «Казанки» с водометом

Конвертируя двигатель, я оставил воздушное охлаждение и дополнительно ввел водяное охлаждение масла в картере двигателя. В картер уложил змеевик из медной трубки с внутренним диаметром 10 мм. Трубка имеет тепловой контакт с внутренними ребрами картера для лучшего охлаждения масла. Масляный радиатор снял, вместо него установил перепускную трубку, а образовавшийся проем закрыл заглушкой. Теперь воздух, который раньше проходил через радиатор, используется для более интенсивного охлаждения цилиндров двигателя. Вода подается в змеевик, затем через тройник попадает в водяные рубашки глушителей и, охлаждая выхлопные трубы, выбрасывается за борт. Больше никаких переделок я не делал, кроме самых мелких: установка реле-регулятора и т. д.

Двигатель установлен вентилятором в корму и без капота, так что встречный поток воздуха складывается с потоком вентилятора. Крутящий момент от двигателя к валу водомета передается с помощью цепной передачи в масляной ванне. Коробка передачи жестко соединена с двигателем. Вся силовая установка размещена между транцем и предпоследним шпангоутом, занимая в длину примерно 600 мм от транца.

Схема водометной установки на базе автомобильного двигателя

1 — сопло водомета; 2 — карданный вал; 5 — цепная передача; 4 — двигатель; 5 — выброс воздуха.

Над бортами лодки выступают вентилятор и частично головки цилиндров. Несмотря на такое «двухэтажное» расположение силовой установки, центр тяжести ее размещен достаточно низко, примерно по линии коленчатого вала двигателя, что значительно ниже, чем при установке на «Казанке» двух моторов «Москва». Двигатель закреплен с наклоном до 5° на трех стандартных резиновых амортизаторах. Между выходным валом коробки передач и валом водомета установлен карданный валик, для которого использована полуось мотоколяски вместе с двумя шарнирами.

Установка имеет дистанционное управление и щиток контрольных приборов от автомобиля «Победа». Бензобак от автомобиля «Москвич 401» расположен под задним сиденьем.

Силовая установка должна обязательно иметь разобщительную муфту. Дело в том, что двигатель нельзя глушить после работы под нагрузкой. При выключении зажигания он дает длительное время вспышки, сопровождающиеся сильными стуками поршневой группы. Двигатель должен некоторое время поработать на холостых оборотах. При этом головки цилиндров быстро охлаждаются, и после выключения зажигания двигатель сразу останавливается. При работе двигателя на малом газу с постоянной нагрузкой быстрого охлаждения не происходит — слишком мало число оборотов, что затрудняет быструю остановку двигателя, например, при подходе к берегу.

Температура масла и головок цилиндров оказалась даже ниже, чем на автомобиле при работе в летних условиях. При переходах длительностью 3-4 часа температура масла не поднималась выше 70-75°, в то время как на автомобиле она достигает 100°. При прохождении заросших водоемов весьма желательна разобщительная муфта. Мгновенное разобщение — и подсоса в заборник нет, лодка свободно проходит заросли.

Несомненными преимуществами установки автомобильного двигателя на лодке являются наличие электростартера, малый расход бензина и масла. Легкость запуска двигателя вполне окупает некоторое увеличение веса (электростартер, аккумулятор).

Общий расход бензина за 1967 г. на «Казанке» с водометом оказался примерно наполовину меньше, чем с двумя моторами «Москва» с такой же нагрузкой и за тот же период. Следует помнить, что бензин должен быть с октановым числом не ниже 72. За период отпуска смена масла не производилась.

Применение цепной передачи позволяет расположить двигатель над водозаборником и экономно использовать объем лодки. Кроме того в этом случае вал, соединяющий коробку передач с валом турбины, работает при минимальных углах в шарнирах. Поэтому кпд передачи в целом получается достаточно высоким. Нагрев коробки передач не превышает допустимого (не более 70°), так что дополнительного охлаждения не требуется. Это тоже свидетельствует о высоком кпд цепной передачи. Я испробовал три варианта передачи с передаточным числом i=1 и устройством натяжки цепи за счет эксцентричности опор.

Вариант I. Втулочно-роликовая цепь мотоколяски имеет шаг 15,88, ширину 9 мм, звездочки с числом зубьев 19. По расчету может работать до 1900-2000 об/мин, но практически легко и бесшумно работает до 2800 об/мин. При увеличении числа оборотов до 4000 увеличивается нагрев коробки и через 8-10 часов происходит раскалывание роликов. Результат проверен на трех цепях.

Вариант II. Зубчатая цепь с шагом 12,7, шириной 20 мм, числом зубьев в звездочках 21. По расчету может работать до 3300 об/мин, практически во всем диапазоне до 4000 об/мин работает очень хорошо. Требуется периодическая подтяжка, что, возможно, объясняется плохим качеством примененной цепи.

Вариант III. Двухрядная втулочная цепь от мотоцикла ИЖ, шаг 9,525 мм, число зубьев 24, работает до 5000 об/мин. Результатов длительной эксплуатации пока нет, но мне эта цепь кажется наиболее подходящей.

Во всех передачах при проверочных расчетах удельное давление на зуб превышает допустимое, указанное в таблицах. Поэтому для смазки цепи применялось гипоидное масло (ГОСТ 4003-51), позволяющее работать при повышенных удельных давлениях. При осмотре цепей и звездочек заметного износа не обнаружено.

При использовании автомобильного двигателя «Запорожец» на лодках в длительном эксплуатационном режиме до 3000 об/мин (что соответствует 20 л. с.) можно получить отличные результаты по надежности, долговечности и экономичности. Конвертирование двигателя не представляет особых трудностей. При установке двигателя под капотом надо подумать о дополнительном охлаждении. Может быть, достаточно иметь на каждой головке ребро, поджатое под верхние наружные гайки и охлаждаемое водой. Установка двигателя вентилятором вперед удобнее для отбора мощности, но при этом и требуются громоздкие воздухоотводы.

Использование цепей для передачи крутящего момента позволяет создать компактную установку, обладающую высоким кпд и достаточной долговечностью. Надо только помнить, что при вертикальном расположении цепи в ней могут возникать колебания, приводящие к ее разрушению, поэтому необходимо своевременно подтягивать цепь или устанавливать специальные гасители из резины, пластмассы и т. п. на пути цепи, препятствующие возникновению колебаний большой амплитуды.

Необходимо использовать цепи с возможно меньшим шагом и обязательно производить расчет передачи перед установкой на лодку.

Двигатель с коробкой передач

Шаг цепи 12,7 мм; передаточное число i=1; число зубьев z=21.

Несколько слов о водомете. Его данные: диаметр водовода — 190 мм; диаметр сопла — 120 мм; шаг ротора — 130 мм; число лопастей — 4; зазор между ротором и корпусом — 0,25 мм; число лопастей спрямляющего аппарата — 10.

Задней опорой гребного вала служит самоустанавливающийся подшипник 1204, для уплотнения которого использованы четыре сальника 25х42х7 (по два с каждой стороны). В качестве передней опоры применены два конических роликовых подшипника 7204.

Для увеличения кпд движителя в дальнейшем я решил уменьшить число оборотов ротора — рабочего колеса водомета — до 3000, соответственно изменив шаг или диаметр сопла до получения необходимого согласования. В новой цепной коробке с передаточным отношением 24/31 и двухрядной цепью с шагом 9,525 от мотоцикла «ИЖ» я хочу попробовать изготовить разобщительную муфту по типу «Селектрик» (см. сборник «Кия», вып. 6, стр. 71).

В. С. Коровин, «Катера и яхты», 1968 г.

В раздел «Лодочные моторы»

Наш Telegram-канал: https://t.me/motolodki_katera. Присоединяйтесь!

Поделитесь этой страницей в соц. сетях или добавьте в закладки:

добавить страницу в избранное