Поскольку двигатель иа катере размещают обычно в
слабовентилируемом отсеке, обеспечить интенсивный обдув коллектора
воздухом не представляется возможным. Поэтому коллектор нуждается в
дополнительном водяном охлаждении. Это особенно относится к двигателям
глиссирующих судов, работающим на повышенных мощностях. Наиболее
благоприятные условия охлаждения обеспечивают специально изготовленные
литые или сварные коллекторы, имеющие развитые каналы охлаждения.
Порядок изготовления такого коллектора описан в литературе [13, 22].
Можно рекомендовать дополнительный отжиг коллектора перед механической
обработкой. Цель отжига- устранение внутренних напряжений, приводящих в
дальнейшем к короблению коллектора и появлению утечки выпускных газов в
машинное отделение. Во всех схемах во избежание ухудшения экономичности
необходимо предусмотреть подогрев впускного трубопровода, как на базовом
двигателе (исключение составляют двигатели МЗМА-408, УМЗ-412 и ГАЗ-5Э,
где такой подогрев отсутствует).
Более простая конструкция охлаждения коллектора получается при напайке к
штатному коллектору одного или нескольких кожухов, внутри которых
циркулирует охлаждающая вода. Наиболее просто эта задача решена в
конструкциях двигателей Москвич-407, -408, -412, где всасывающий и
выпускной коллекторы расположены с разных сторон и где можно обойтись
одним кожухом. У двигателей, где всасывающие и выпускной трубопроводы
расположены с одной стороны, приходится припаивать несколько кожухов.
При выборе размеров кожухов необходимо учитывать следующие рекомендации.
Минимальная площадь коллектора, соприкасающаяся с охлаждающей водой,
составляет 3-4 см2 на 1 л. е.; максимальное расстояние между кожухом и
блоком двигателя Б- 8 см. В случаях, когда это трудно выдержать,
отдельные кожухи под. ключают параллельно, чтобы их суммарная площадь
соответствовала требуемой.
Для коллектора, охлаждаемого забортной водой, минимальный диаметр
подводящих трубок указан на рис. 3.
Кожухи целесообразно изготовлять из меди и паять твердым припоем ПМЦ-42
или латунью. Перед пайкой следует нагреть коллектор до 400-600° во
избежание появления термических трещин. Нужно иметь в ввиду, что при
пайке происходит выгорание углерода, содержащегося в чугуне, что создает
пористость шва, а следовательно, и подтекание воды. Устранить это
явление можно лишь путем увеличения катета шва.
После пайки коллектор следует нагреть до 600- 650°, выдержать в течение
10-15 мин, после чего медленно охладить, проверить на краске прилегание
фланцев коллектора к плоскости блока (предварительно удалив прокладку) и
при необходимости пришабрить.
Другой способ охлаждения выпускного коллектора состоит в припайке к нему
(припоем ПМЦ или ПОС) медных отожженных трубок. Целесообразно применять
для этих целей трубки внутренним дна-' метром 10-15 мм. Поскольку
основной тепловой поток передается к трубкам по шву, для обеспечения
Удовлетворительного охлаждения суммарная площадь швов должна быть не
менее 2-3 см2 на 1 л. с. При необходимости трубки соединяют параллельно,
чтобы обеспечить необходимую суммарную площадь сечения (рис. 12). У
коллекторов, имеющих простую форму (Москвич-407, -412), трубки,
предварительно залитые свинцом для устранения смятия, целесообразно
обматывать вокруг отдельных колен; у коллекторов, имеющих сложную форму,
располагать их следует в несколько рядов вдоль коллектора.
Рис. 12. Охлаждаемый коллектор двигателя ГАЗ-21:
а- охлаждаемая поверхность образована кожухом; б - охлаждаемая
поверхность образована трубками. 7 - соединительный шланг; 2-штуцер; 3,
5 -медные кожуха; 4-коллектор; медная трубка (016X1, трубку расплющить).
Воду в выпускную трубу рекомендуется впрыскивать на расстоянии не
менее 200-300 мм от коллектора. В целях термоизоляции этот участок
выпускной трубы необходимо обмотать асбестом. Нет необходимости сверлить
большое число мелких отверстий для улучшения испарения воды, так как
одновременное испарение большого количества воды может увеличить
противодавление на выходе, что приведет к снижению максимальной
мощности. По этой причине диаметр выпускной трубы, особенно в районе
впрыска, целесообразно увеличивать на 20% по сравнению с диаметром
выпускной трубы на автомобиле. Трубку для впрыска воды следует вваривать
под углом 30R к выпускной трубе. Если вваривать трубку под прямым углом,
брызги, возникающие при взаимодействии струи воды с противоположной
стенкой трубки, могут на малых оборотах двигателя попадать на выпускной
клапан и вызывать его коррозию.
Для уменьшения шума (это прежде всего относится к глиссирующим катерам)
систему выпуска целесообразно дополнить глушителем, диаметр которого
равен двум-трем диаметрам выпускной трубы. В глушителе устанавливают
несколько перфорированных перегородок, общая площадь отверстий которых
должна быть больше площади выпускной трубы. Для компенсации тепловых и
вибрационных перемещений выпускного трубопровода в месте перехода трубы
через борт или транец необходимо установить компенсационное звено,
использовав для этого дюритовое соединение. Однако в случаях, когда
возможны перебои в поступлении охлаждающей воды (например, в схеме на
рис. 3, в, где для подачи забортной воды используется скоростной напор),
целесообразно использовать сальник с асбестовой набивкой.
Для существенного снижения шума необходимо установить глушитель большого
размера или предусмотреть подводный выпуск. При этом выпускную трубу
желательно вывести через транец выше ватерлинии, а затем опустить на 5-8
см ниже уровня днища. Подводную часть выпускной трубы нужно сделать
обтекаемой, с выбросом газов назад. Для устранения аэрации на обтекателе
на 2-3 см ниже днища следует установить защитную плиту, аналогичную
антика м та цноиным плитам подвесных моторов.
Для гяушеиня шума впуска целесообразно использовать штатный
воздухоочиститель или воздухоочиститель от любого другого автомобиля
близкой мощности.
Вентиляция машинного отделения может осуществляться за счет воздуха,
потребляемого двигателем, что составляет 2-3 м3/миля. Отверстие для
впуска воздуха должно иметь площадь не менее 50-100 см2, в противном
случае возникает неприятный шум, вызываемый засасываемым воздухом. Этот
воздух щитками следует направить на наиболее нагревающиеся части
двигателя. В некоторых случаях для устранения застойных зон
целесообразно сохранить штатный вентилятор уменьшенных размеров.
