Дизель из Тулы - легкий и жаркий
| Листая подшивку "Катеров и яхт"
10-, 15-, 20-летней давности, приходишь к выводу, что
одной из самых неразрешимых проблем для
владельцев яхт и водоизмещающих катеров десятки
лет являлось приобретение легкого маломощного
стационарного дизельного двигателя. В советское
время самым маломощным был одноцилиндровый
двигатель семейства ЧСП. Он же имел совершенно
несопоставимую с мощностью массу. Из
"сухопутных" дизелей самыми "слабыми"
были двигатели Владимирского тракторного
завода, но и они при минимуме мощности в 25 л.с.
весили (и весят) порядка 300 кг. Рыночные времена ничтожно изменили ситуацию, дав возможность состоятельным людям решить проблему двигателя с помощью "янмаров" и "вольво-пентов". Количество продаваемых в России импортных моторов свидетельствует о том, что количество состоятельных людей среди водоплавающего нашего брата оставляет желать лучшего. Как же быть? Ответ очевиден - конвертировать в судовой подходящий "сухопутный" двигатель, тем более что отечественная промышленность за последние 10 лет несколько разнообразила модельный ряд легких дизелей. Одна из последних разработок в  "наилегчайшем
весе", производимая серийно, - дизель ТМЗ-450 Д.
Мотор разработан кафедрой двигателей
внутреннего сгорания Владимирского
госуниверситета совместно со специалистами
Тульского машиностроительного завода (там же он
и производится). Двигатель имеет один цилиндр
диаметром 85 мм и объемом 454 см3. Мощность при 3600
об/мин на коленвалу составляет 11 л.с. По
утверждению специалистов кафедры, длительная
работа под нагрузкой возможна при мощности 10 л.с.
Для снижения вибрации, свойственной
одноцилиндровым двигателям, применен
уравновешивающий валик. Впрыск прямой. Рабочий
процесс четырехтактный. Смазка - разбрызгиванием
и под давлением от шестеренчатого масляного
насоса. Особенностью двигателя является
применение "жигулевского" стартера,
топливоподкачивающего насоса, масляного
фильтра, а также вкладышей и сухарей. Топливная
аппаратура высокого давления (форсунка, трубка
высокого давления и насос высокого давления),
напротив, применена исключительно импортная.
Известно, что завод проводил работы по созданию
встроенного генератора, но пока эта идея
воплощена лишь в опытных образцах, на серийные же
двигатели ставятся обычные навесные
автомобильные генераторы. |
Дизель весьма экономичен (240 грамм на киловатт в час), имеет небольшие массу (45 кг!) и размеры (460х410х550 мм). При необходимости (и небольшой переделке маслозаборника) этот мотор может быть установлен с наклоном вправо (если смотреть со стороны маховика) порядка 40о, что позволяет значительно уменьшить высоту двигательной установки. Ресурс до капитального ремонта составляет 5000 часов. Необходимо отметить, что описанный двигатель является базовым. На его основе завод производит дефорсированные до 5 и форсированные до 15 л.с. дизельные моторы. Цена базовой модели - около 700$. Основным недостатком дизеля ТМЗ-450Д для применения на судне является воздушное охлаждение (центробежный вентилятор на маховике коленвала) и отсутствие штатного реверс-редуктора. Хотя завод указывает установку на судно как одно из возможных применений дизеля, сам он подобному варианту использования двигателя ничем не способствует. К примеру, проблема производства реверс-редукторов остается нерешенной спустя 5 лет с начала серийного выпуска моторов. Несколько лет назад в Туле сделали опытную партию "реверсов", успешно скопировав их конструкцию с какой-то итальянской модели. Со слов очевидцев, получилось очень компактное и надежное устройство, которое, однако, не пошло в серийное производство. Позвонив в Тулу, желая узнать, почему же была "заморожена" программа производства "реверсов", я с удивлением узнал, что заводчан не устроили прогнозируемые объемы сбыта: "Вот если бы кто-то нам сразу хотя бы несколько тысяч заказал!", - с чувством вздохнул сотрудник КБ, так и не избавившийся, видимо, от очарования миллионных оборонных заказов советских времен (Туламашзавод - предприятие с богатым оборонным прошлым и настоящим). Тем не менее тульский дизель при имеющихся недостатках, может оказаться весьма неплохим вариантом решения проблемы двигателя на небольшом водоизмещающем судне. В этом удалось убедиться, познакомившись с нижегородцем Александром Зуенко. Двигатель ТМЗ установлен на яхте его друзей. Яхта - четвертьтонник самостоятельной постройки длиной 7,5 м и водоизмещением около 2,5 тонн. Александр рассказал редакции boatclub.ru об опыте установки и эксплуатации дизеля ТМЗ. - Дизель размещен под кокпитом яхты. Для отвода охлаждающего воздуха установлены каналы (склеены из туристических пенополиуретановых ковриков), выведенные в корму. Применен мокрый выхлоп с подачей в выхлопной тракт забортной воды (помпа от "Амура" с ременным приводом от шкива на маховике коленвала). Для понижения оборотов и реверсирования направления движения гребного вала использован реверс-редуктор Богородского механического завода - они их делают для бензиновых судовых моторов типа УД (богородский завод изготавливает "реверсы" для двигателей ПД Петропавловского завода малолитражных двигателей - авт.) Редуктор прямо скажем не очень в смысле качества изготовления, зато очень легкий, компактный и обеспечивающий приемлемую редукцию (1 к 2,5). Для соединения двигателя с редуктором изготовили переходное алюминиевое кольцо большого диаметра, пересверлили отверстия в корпусе сцепления редуктора и немного проточили сам корпус. В результате все выглядит очень компактно и прилично. |
| С гребным валом выходной вал
"реверса" соединен с помощью муфты от
автомобиля "Нива". Муфта представляет собой резиновый элемент (бублик) и ШРУС. Выполнено все очень компактно и красиво, позволяет иметь разность угла между осью гребного вала (ГВ) и осью вала редуктора до 7-8о. Кроме того, допускает колебания дизеля (с редуктором, конечно) на амортизаторах при неподвижном фланце ГВ - в нашем случае он закреплен непосредственно на упорном подшипнике (в принципе можно было обойтись и без отдельного упорного подшипника, так как богородский редуктор рассчитан на восприятие упора гребного вала - авт.).  Центровку редуктора с валом делали аккуратно, но, конечно, без микрометра, так как примененная муфта работает как короткий кардан один из шарниров которого - ШРУС, а другой - резиновая муфта. Кстати, западные муфты (VETUS) работают аналогично. Каких-то реальных усилий при перемещении дизельной установки на 5 и даже 10 мм не возникает. Легкость вращения муфты проверяли вращением дрелью гребного вала (1000 об/мин) при редукторе на нейтрали - все крутится легко и непринужденно. Естественно для соединения редуктора с муфтой пришлось тоже сделать переходник, правда не очень сложный. Двигатель с навешенным реверс-редуктором установлен на амортизаторы: два ВАЗовских круглых спереди по бокам, с наклоном около 30о, сзади один "волговский" (прямоугольник со шпильками) по центру примерно под линией стыка дизеля и редуктора. Кстати один из недостатков дизеля - неудачное расположение опорных устройств - пришлось изрядно повозиться с кронштейнами (завод не ориентируется на единичных потребителей, а поэтому не снабжает двигатели кронштейнами, предполагая, что покупатели-предприятия все равно будут изготавливать их под свои нужды - авт.). На кожух маховика двигателя мы навесили "жигулевский" генератор. Говорят сейчас тульские дизели идут со встроенными генераторами, но наш не такой (увы, как уже было сказано, встроенные генераторы ставились лишь на опытной партии моторов, серийная продукция, как заявили на заводе, снабжается навесными автомобильными генераторами - авт.). Скорость яхты с дизелем составляет около 11 км/ч (не на полной мощности), независимо от наличия волны и ветра (раньше стоял "Ветерок-8" - против сильного ветра еле выгребали). С новым мотором мы отходили уже 3 навигации. К положительным сторонам дизеля следует отнести: надежность (ни одной поломки за все время), прекрасные пусковые качества в любую погоду (аккумулятора без подзарядки хватает на всю навигацию), экономичность (на крейсерском ходу 1-1,2 л дизтоплива в час). Недостатки: шум и вибрация (даже при установке на амортизаторах, особенно на легкой деревянной лодке) а также перегрев (уровень шума, по заводским данным, составляет порядка 95 Дб - авт.). Повышенный уровень шума свойственен большинству двигателей с воздушным охлаждением. Вибрация для одноцилиндрового двигателя - тоже вполне нормальное явление. И с тем, и с другим можно мириться, но вот перегрев двигателя представляет серьезную проблему. В описанном выше случае ее удалось решить довольно любопытным способом. Как сообщает Александр Зуенко, дизель при эксплуатации на яхте перегревался примерно через 40 минут работы. Проблему решили, применив охлаждение масла. Сделано это было весьма оригинально. На место масляного фильтра была поставлена специально изготовленная проставка-переходник, из которой масло по гибкому рукаву высокого давления подается в другую похожую проставку, на которую в свою очередь навинчивается масляный фильтр. Обратно масло следует аналогичным путем по второму гибкому рукаву. Охлаждение обеспечивается благодаря включению в эту цепь водо-масляного холодильника. Помимо охлаждения масла данное устройство позволило решить и другую задачу - гибкие масляные шланги дали возможность вынести масляный фильтр мотора в более удобное для обслуживания место. В данном случае система охлаждения масла оказалась слишком производительной - наш собеседник сообщил, что подачу забортной воды владельцам яхты приходилось включать вручную примерно каждые 40 минут. Думается, что данную проблему можно решить, обеспечив регулируемый сброс части охлаждающей воды за борт, или включив в цепь водо-масляного холодильника термостат. Кстати, надежное поддержание температурного режима дизелей ТМЗ штатной системой воздушного охлаждения при работе в замкнутом пространстве до сих пор является одной из неразрешимых проблем для конструкторов мотора. Министерство обороны давно положило глаз на тульские двигатели, намереваясь использовать их в качестве вспомогательных мотоагрегатов, но при испытаниях дизелей в замкнутых отсеках бронетранспортеров и танков движки довольно быстро нагревались до 120 и более градусов, работали с перебоями и глохли. На судне, как уже было описано, данная проблема довольно легко решается с помощью забортной воды. Изготавливать выносной масляный фильтр вовсе не обязательно - достаточно пустить воду по змеевику, уложенному в картер двигателя. Необходимо отметить удачное сочетание дизеля ТМЗ с реверс-редуктором богородского завода, что неудивительно ведь двигатели ПД, для которых изготавливаются эти "реверсы", имеют практически аналогичную максимальную частоту вращения (3500 об/мин) и мощность (12 л.с.). Как уже отметил Александр Зуенко, богородский редуктор весьма компактен и легок. Основной его недостаток в сравнении с зарубежными конструкциями - наличие сцепления. При необходимости иметь иную, нежели 1:2,5, степень редукции (хотя она оптимальна для этого двигателя в условиях водоизмещающего режима плавания), придется либо заменить шестерни богородского редуктора на специально изготовленные (впрочем, больших изменений это не даст), либо использовать другой редуктор. Последнее представляет серьезную проблему, прежде всего финансовую. Подходящий агрегат можно найти только у зарубежных производителей, по цене, значительно превышающей стоимость самого двигателя. |
Как вариант возможно использование
в качестве  реверс-редуктора коробки передач со
сцеплением от мотоциклов "Урал". Последняя
стыкуется с дизелем посредством несложного
переходного кольца (см. фото), в целом моторная
установка получается не намного габаритнее
варианта с богородским "реверсом".
Недостаток ураловской коробки - отдельный рычаг
включения заднего хода (к слову сказать, задний
ход предусмотрен не на всех моделях
"Уралов"!). К преимуществам можно отнести
возможность выбора степени редукции (передачи) -
у разных моделей она варьирует примерно от 1:1,2 до
1:3,5. |
 Разумеется, использование в
качестве "реверса" мотоциклетной коробки
передач требует включения в линию вала
отдельного упорного подшипника, в качестве
которого при данной невысокой мощности мотора
может быть использован обычный однорядный
радиальный или двухрядный радиальный
самоустанавливающийся подшипник. Первый
выдерживает осевую нагрузку в пределах 50-70% от
максимальной допустимой радиальной (указана в
справочниках для каждой модели подшипника),
второй - не более 25-35%, зато не требует тщательной
центровки. |
| Константин Колесов |