САМОДЕЛЬНЫЕ ЛОДОЧНЫЕ МОТОРЫ (Окончание, начало в № 5/2018)

В завершающей статье нашего цикла, посвященного самодельным ПЛМ, речь пойдет, конечно, об их вершине — моторе максимальной мощности, разрешенной Федеральным законом №36-Ф3 от 24 мая 2012 года. В соответствии с этим документом, регистрации не подлежат лодки снаряженной массой до 200 кг с подвесными двигателями мощностью до 8 кВт включительно, то есть примерно до 11 л.с. Вертикальные «четырехтактники» такой мощности есть, но это уже не «газонокосилочные», а «райдерные», предназначенные для установки на легкие садовые тракторы.

«ЦАРЬ-ВЕТЕРОК»

Основные характеристики наиболее распространенных китайских и японских двигателей воздушного охлаждения мощностью 9 — 12 л.с. и для сравнения двухтактного «Ветерка-12» приведены в таблице. Из нее видно, что при близкой мощности советский мотор вдвое легче тихоходных «четырехтактников», зато они в полтора-два раза экономичнее. Помимо массы и расхода топлива, внимание привлекают, конечно, развиваемые мощность и крутящий момент. Максимальные 11 л.с. у «китайцев» — параметр явно завышенный, ведь у отличающегося от них лишь нюансами японского Honda GXV 340, послужившего их прототипом, пик мощности приходится на 9,5 л.с. Вероятно, для японского мотора указана эксплуатационная мощность, а для китайских — стендовая, полученная кратковременно при соответствующей регулировке. Мало того, до 2018 года китайцы заявляли для того же «Чемпиона» целых 13 л.с.! Потом одумались, поняли, видимо, что в стране, где технически образованные люди до сих пор составляют большинство населения, это выглядит как антиреклама. Крутящий момент «райдерных» двигателей практически равен таковому у «Ветерка-12». С одной стороны, это позволяет надеяться, что трансмиссия последнего его выдержит, а с другой — требует внимательно относиться к изготовлению переходной муфты. Уверенности самодельщику придает успешный опыт «старших товарищей», таких как Виктор Вохмин из города Ачинска Красноярского края, который первый, вероятно, успешно установил 11-сильный Champion G340VKE на «ногу» «Ветерка».

Основные характеристики двигателей с вертикальным валом мощностью 9-12 л.с.

Все четырехтактные «воздушники» интересующей нас мощности одноцилиндровые и представляют собой масштабно увеличенные «газонокосилочные» моторы. Однако есть и существенные отличия. Во-первых, они полностью электрифицированы, то есть имеют 12-вольтовый электрический стартер и генератор с регулятором напряжения для зарядки аккумуляторной батареи и питания других потребителей. Некоторые из них даже не оборудованы ручным стартером, хотя посадочные места для его установки предусмотрены. На мой взгляд, для лодочного мотора резервный ручной стартер необходим. Во-вторых, в конструкцию, помимо коленчатого и распределительного валов, введен уравновешивающий вал, существенно снижающий вибрацию двигателя. В самых бюджетных моделях, типа Champion G340VKE, смазка осуществляется разбрызгиванием, а более дорогие, такие как Zongshen ХР380, уже имеют масляный насос с фильтром. Встроенного бензобака «райдерные» моторы, как правило, не имеют, поэтому для них нужен внешний, откуда топливо подается при помощи дополнительно установленного бензонасоса.

Все это приводит к существенному утяжелению 10-сильных двигателей воздушного охлаждения, даже если ставить их на «ногу» одного из самых легких лодочных моторов аналогичной мощности — «Ветерка» массой около 12 кг. Еще 1-2 кг будет весить переходная плита, 26-28 кг — сама мотоголовка. Итого, набирается около 40 кг, которые вручную переносить весьма затруднительно. Поэтому к идее построить подобный ПЛМ я всегда относился отрицательно, хотя успешные примеры в интернете встречались. Так было, пока прошлой осенью меня не увлекла идея сделать конструкцию сборно-разборной, с окончательным монтажом непосредственно на транце лодки.

НЕМНОГО О СБОРОЧНЫХ НЮАНСАХ

Быстрая стыковка дейдвудной трубы и вертикального вала «Ветерка» с четырехтактным двигателем Champion G340VKE показана на чертеже. Для взаимозаменяемости я поступил простейшим образом: на имеющуюся у меня «ногу» «Ветерка» с переходной плитой для 6-сильного Champion G200VK (ее чертеж приведен в предыдущем номере журнала), установил вторую дюралевую плиту толщиной 8 мм.

Переходная муфта выполнена их трех инструментальных переходников. Первый, 1 /2″—3/8″, установлен с натягом на вертикальный вал «Ветерка» с хвостовиком, обрезанным и перешлифованным на квадрат 3/8″. Второй, 3/4″—1/2″, аналогичным образом установлен на обрезанный и перешлифованный на квадрат 3/4″ коленвал Champion. Разборка двигателя для этих операций не нужна. Между собой эти переходники соединены третьим, 1/2″-1/2″, типа «мама-мама» (как, кстати, официально обозначена эта позиция в каталоге). Данная деталь обеспечивает некоторую подвижность в соединении и тем самым снижает требования к соосности валов. Учитывая, что крутящий момент фактически находится на пределе надежности трансмиссии «Ветерка», желательно всегда иметь при себе запасной комплект переходников.

Сборно-разборное крепление первоначально задумывалось следующим образом. Двигатель устанавливается на четырех заостренных центровочных шпильках М8 так, чтобы переходная муфта не входила в зацепление. Для облегчения этой операции центральное отверстие переходной плиты выполнено по наибольшему диаметру муфты — 32 мм (следует учесть, что для «Ветерка» этот размер предельный, установить муфту большего диаметра не позволит механизм включения передачи). Далее, поворачивая вертикальный вал за гребной винт при включенной передаче, вводим муфту в зацепление, и двигатель садится на посадочную плоскость. Остается только затянуть четыре гайки М8.

Однако собрать конструкцию таким способом мне посчастливилось… только один раз. При малейшем перекосе 28-килограммовый двигатель заклинивал на центровочных шпильках, и «сдернуть» его удавалось только при помощи монтировки. Пришлось заменить три из четырех центровочных шпилек болтами-барашками М8. Теперь мотор собирается следующим образом: болты-барашки выворачиваются вниз, двигатель устанавливается на одну центрирующую шпильку и переходную муфту, затем последняя вводится в зацепление и двигатель садится на посадочную плоскость. Остается ввернуть болты-барашки и затянуть гайки. Разборка происходит в обратной последовательности.

Управление дроссельной заслонкой карбюратора осталось тем же, что у описанного в предыдущей статье 6-сильного «Чемпиона». Для перевозки 28-килограммовой мотоголовки была сделана специальная складная тележка.

ПРОБЛЕМА БЕНЗОНАСОСА

Как уже говорилось, встроенного топливного бака «райдерные» моторы, как правило, не имеют. На двухтактных ПЛМ обычно применяется топливная система с простейшим вакуумным бензонасосом. Вакуумная трубка соединяется с картером двигателя, который у «двухтактников» выполняет функции продувочного насоса, поэтому колебания давления, как вверх, так и вниз относительно атмосферного, в нем весьма значительны. При этом, чем больше обороты мотора, тем выше производительность бензонасоса, как это и должно быть.

Запасной вакуумный бензонасос от «Ветерка» у меня был, но при его использовании на четырехтактном двигателе сразу встает вопрос: где взять вакуум? В отличие от двухтактного, колебания давления, вызванные движением поршня, в нем незначительны. Также разряжение образуется в карбюраторе после дроссельной заслонки (на рисунке показано пунктиром). Но там именно вакуум, выше атмосферного давление во впускном коллекторе не повышается. К тому же, чем больше открывается дроссельная заслонка и увеличивается мощность мотора, тем ниже вакуум и, соответственно, производительность бензонасоса.

При решении данной задачи я единственный раз, пожалуй, столкнулся с тем, что коллективный разум интернета разделился ровно пополам! Даже производители серийной мототехники зачастую имели по этому вопросу противоположное мнение. Все же удалось узнать, что японцы на четырехтактных двигателях вакуумные бензонасосы подключают, как правило, к впускному коллектору. Так же поступил и я. Возможно, моим последователям пригодится проставка карбюратора с вакуумным штуцером, устанавливаемая на место штатной — она показана на чертеже.

При первых же стендовых испытаниях выяснилось, что производительности бензонасоса «Ветерка» не хватает.

Мотор прекрасно запускался и держал малые обороты, но при их увеличении начинал чихать и устойчиво работал только при постоянной ручной подкачке «грушей». Нужен был бензонасос, специально предназначенный для четырехтактного мотора с подпружиненной мембраной большей площади. Такой подошел от мотоцикла Yamaha TDM850, он был найден на моторазборке и успешно установлен. Надо заметить, что в конце 2017 года китайцы уже освоили выпуск его удешевленной копии.

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ

Наконец мы добрались до самого интересного, что отличает «тракторные» двигатели от большинства лодочных той же мощности — до электрооборудования. Есть особое удовольствие запускать и останавливать мотор простым нажатием зеленой или красной кнопочки, а также иметь возможность подключить автомобильную фару или любой другой потребитель энергии.

Чтобы не утяжелять и без того нелегкий ПЛМ, я постарался все дополнительное электрооборудование вынести в отдельный блок пуска и управления (БПУ). Принципиальная электросхема двигателя и БПУ, в состав которого я включил и аккумулятор, представлена на рисунке. Все, что относится к ДВС, кроме лодочной кнопки «Стоп» с аварийной чекой и разъемов, входит в комплект его поставки. А начинку БПУ придется приобретать и монтировать самостоятельно.

Мною использован стартерный аккумулятор мотоциклетного типа Delta EPS 1214 емкостью 14 А·ч с максимальным током разряда 220 А. Руководство по эксплуатации Champion рекомендует емкость не менее 45 А·ч, но это уже автомобильный аккумулятор, значительно более тяжелый. Как оказалось, в моем случае емкости полностью заряженной батареи хватает приблизительно на 10 попыток пуска подряд. Считаю, что этого вполне достаточно, не стоит забывать и возможности ручного запуска. Реле стартера — универсального мотоциклетного типа, розетка-«прикуриватель» — герметичная, предназначенная для катеров. Стартерные провода — автомобильные, разъемы — авиационные с резьбовой фиксацией, но можно использовать и что-то попроще. При необходимости весь БПУ полностью обесточивается выключателем «массы» от автомобиля УАЗ. Двигатель может работать и автономно, с отстыкованным БПУ. Запуск при этом производится от ручного стартера, остановка — от аварийной кнопки «Стоп». Масса блока пуска и управления в сборе составляет 7 кг.

ХОДОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ

Как и для любого лодочного мотора, для «Царь-Ветёрка» важен правильный выбор гребного винта. На рисунке приведены диаграммы внешних и винтовых характеристик, построенные по приближенной методике, описанной в первой статье цикла (см. № 5-2018). Видно, что из всего многообразия «ветерковских» винтов для 11-сильного Champion годится только винт «Ветерка-12» с диаметром 210 мм и шагом 225 мм. И даже он немного «легковат» и подходит, скорее, как «ломовой» для тяжелогруженой лодки.

Есть еще значительно более редкие винты от последней модификации «Ветерка» — мотора «Волгарь-15» с диаметром 200 мм и шагом 240 мм и от давно не выпускающегося ПЛМ «Привет-22» с диаметром 250 мм (его нужно проточить до 200 мм) и шагом 250 мм («грузовой») или 285 мм («скоростной»). Других подходящих винтов левого вращения нет. Правда, сейчас выпуск «Волгаря» возобновлен в Тольятти под новым брендом AZP. Будем надеяться, что будут и нужные запчасти. Пока же мне удалось совершенно случайно найти «приветовский» винт, причем уже переделанный под крепление «Ветерка».

Ходовые испытания нового ПЛМ нам удалось провести в праздник 12 июня, который известен еще и как «День рыбака и водномоторника», когда в Московской области обычно снимается нерестовый запрет на рыбную ловлю с лодки и хождение под мотором. Подтвердилась возможность быстрой установки головки на «ногу» прямо на транце лодки и ее последующего демонтажа. По скоростным качествам мотор примерно равен «Ветерку-12». С одним человеком на борту катамаран разгонялся до 30 км/ч со скоростным винтом от «Привета», а с экипажем в два человека — до 20 км/ч с винтом от «Ветерка-12». Экономичность была ожидаема, но она все же приятно удивила. Два года назад этот маршрут по Медведице мы прошли на «Ветерке-12», поэтому было с чем сравнивать. Так вот Champion в тех же условиях израсходовал топлива ровно вдвое меньше. Правда, моторчик был еще на обкатке и полный газ надолго я ему не давал. Особенно порадовала его работа на малых и средних оборотах: мотор тарахтит без видимого напряжения, а лодка идет при этом со скоростью 10-15 км/ч. Красота!

Григорий ДЬЯКОНОВ