Что такое сравнительные показатели двигателей

Двигателестроение

текст Владимир Тесленко , кандидат химических наук

Россия — абсолютный мировой монополист в разработке энергодвигательной установки с ядерным реактором мегаваттного класса.

Проект создания транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки (ЯЭДУ) мегаваттного класса выполняется совместно предприятиями Росатома и Роскосмоса в соответствии с решением, принятым в 2009 году президентской комиссией по модернизации. Не имеющая аналогов энерготранспортная установка позволит создать качественно новую технику высокой энерговооруженности для изучения и освоения дальнего космоса. Новый проект предполагает использование ионных электрореактивных двигателей, в которых реактивная тяга создается за счет ускоренного электрическим полем потока ионов. При использовании космических ядерных энергоустановок можно приступить к решению таких задач, как полет на Марс, детальные исследования планет и их спутников, промышленное производство в космосе. Также можно будет заниматься очисткой околоземного космического пространства от космического мусора, бороться с астероидной опасностью, создавать на планетах автоматизированные базы.

Большими достоинствами проекта являются практически важные эксплуатационные характеристики — высокий ресурс (10 лет эксплуатации), значительный межремонтный интервал и продолжительное время работы на одном включении. Они не могут не впечатлять специалистов из других стран, в первую очередь США.

Тайный проект

ЯЭДУ содержит три главные устройства: 1) реакторную установку с рабочим телом и вспомогательными устройствами (теплообменник-рекуператор и турбогенератор-компрессор); 2) электроракетную двигательную установку; 3) холодильник-излучатель.

Проблема радиационной безопасности решается теневой защитой — реактор закрывают только с одной стороны, с той, где расположено оборудование и полезный груз. Излучение может свободно распространяться во все остальные стороны, там нет ничего, кроме космической пустоты. Так можно существенно сэкономить на весе защиты.

рис.01 Компоновка ЯЭДУ. Транспортно-энергетический модуль

Масса кг 20290
Габаритные размеры (рабочее положение), м 53,4-21,6-21,6
Электрическая мощность ЭБ, МВт 1,0
Удельный импульс ЭРД, км/с не менее 70,0
Мощность ЭРД, МВт не более 0,94
Суммарная тяга маршевых ЭРД, Н не менее 18,0
Ресурс, лет 10
Средство выделения РН «Ангара-А5»

Назначение
• межорбитальная буксировка полезной нагрузки
• передача на полезную нагрузку энергии (до 225 кВт)

Главным конструктором реакторной установки и координатором работ от Росатома является НИКИЭТ — Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники имени Н.А. Доллежаля.

С атомным реактором для космического применения нет принципиальных затруднений. В период с 1962 по 1993 год в нашей стране был накоплен богатый опыт производства аналогичных установок. Похожие работы велись и в США таб. 01 .

По состоянию на июль 2015 года в НИКИЭТ уже защищен технический проект активной зоны — ключевого элемента ядерного реактора. В конце года планируется защитить технический проект всей реакторной установки.

С физической точки зрения это компактный газоохлаждаемый реактор на быстрых нейтронах.

Сейчас в двух центрах — Институте реакторных материалов в городе Заречном Свердловской области и Научно-исследовательском институте атомных реакторов в Димитровграде — проходят испытания тепловыделяющих элементов (твэлов). Они разработаны в Физико-энергетическом институте им. А.И. Лейпунского (Обнинск), а изготовлены в прошлом году на Машиностроительном заводе в Электростали (ОАО «ТВЭЛ»).

Этому топливу придется работать при очень высоких температурах. В обычной ядерной топливной энергетике температуры на тысячу градусов ниже. Поэтому необходимо было выбрать такие материалы, которые смогут сдерживать негативные факторы, связанные с температурой, и в то же время позволят топливу выполнять его основную функцию — нагревать газовый теплоноситель, с помощью которого будет производиться электроэнергия.

В качестве топлива используется соединение (диоксид или карбонитрид) урана, но, поскольку конструкция должна быть очень компактной, уран имеет более высокое обогащение по изотопу 235, чем в твэлах на обычных (гражданских) атомных станциях, возможно, выше 20%. А оболочка их — монокристаллический сплав тугоплавких металлов на основе молибдена (разработка НПО «Луч» в Подольске).

Уникальность проекта в использовании специального теплоносителя — гелий-ксеноновой смеси. В установке обеспечивается высокий коэффициент полезного действия. Схема дана на рис. 02 .

рис. 02 Компоновка ядерной установки. 3D-модель РУ с карбонитридным топливом

Охлаждение газа в процессе работы ядерной установки совершенно необходимо. Как же сбрасывать тепло в открытом космосе?

На Земле для охлаждения электростанций используется либо вода, либо гигантские градирни. В космосе эти способы не доступны. Единственная возможность — охлаждение излучением. Нагретая поверхность в пустоте охлаждается, излучая электромагнитные волны в широком диапазоне, в том числе видимый свет.

Общая схема холодильника представлена на рис. 03-04 .

По состоянию на лето 2015 г. промежуточные результаты такие:

• для экспериментального подтверждения принципа работы капельного холодильника-излучателя был проведен первый этап космического эксперимента «Капля-2» на российском сегменте Международной космической станции;
• для теплообменных аппаратов выбрана, экспериментально обоснована и изготовлена моноблочная бескорпусная конструкция с использованием теплообменной матрицы из унифицированных штампованных пластин.

Рис. 03 Параметры холодильника ЯЭДУ

Вариант компоновки ЯЭДУ в составе многоразового межорбитального буксира:
• с панельным холодильником-излучателем
• с капельным холодильником излучателем

Рис. 04

Варианты размещения ЯЭДУ под обтекателем в транспортном положении:
• с панельным холодильником-излучателем
• с капельным холодильником излучателем

В 2010 году были сформулированы технические предложения по проекту. С этого года началось проектирование.

Известно, что с начала 1960-х годов в мире было разработано несколько типов электрореактивных двигателей: ионный, стационарный плазменный, двигатель с анодным слоем, импульсный плазменный двигатель, магнитоплазменный, магнитоплазмодинамический.

Исследовательский центр имени М.В. Келдыша (ранее РНИИ, НИИ-1, НИИТП) разработал и изготовил опытный образец ионного двигателя высокой мощности ИД-500. Его параметры такие: мощность 32-35 кВт, тяга 375-750 мН, удельный импульс 70000м/с, коэффициент полезного действия 0,75.

На данном этапе опытный образец ИД-500 имеет электроды ионно-оптической системы, выполненные из титана с диаметром перфорированной отверстиями зоны 500 мм, катод газоразрядной камеры, который обеспечивает ток разряда в диапазоне 20-70 А и катод-нейтрализатор, способный обеспечить нейтрализацию ионного пучка в диапазоне токов 2-9 А. На следующем этапе разработки двигатель будет оснащен электродами из углерод-углеродного композиционного материала и катодом с графитовым поджигным электродом.

Принцип действия ионного двигателя следующий. В газоразрядной камере с помощью анодов и катодного блока, расположенных в магнитном поле, создается разреженная плазма. Из нее эмиссионным электродом «вытягиваются» ионы рабочего тела (ксенона или другого вещества) и ускоряются в промежутке между ним и ускоряющим электродом.

По планам, к концу 2017 года будет осуществлена подготовка ядерной энергодвигательной установки для комплектации транспортно-энергетического модуля (перелетного межпланетного модуля). К концу 2018 года ЯЭДУ будет подготовлена к летно-конструкторским испытаниям. Финансирование проекта осуществляется за счет средств федерального бюджета. Смета на период 2010-2018 гг. составляет 7245 млн руб.

Проект создания транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса вызвал нешуточные научно-технологические дискуссии в среде двух выликих кланов — атомного и космического. Но пока живы «проигравшие», подробности решено не выносить на публику.

Таб. 01 Сравнительные показатели результатов, полученных по программам разработок ядерных реактивных двигателей в СССР и в США в 1959-1989 гг.

Что такое сравнительные показатели двигателей

Развитие технологий во всех областях жизнедеятельности человека, а также улучшение мирового экономического климата в 20 веке привело к резкому демографическому росту, при этом население Земли за последние 100 лет выросло более, чем в 5 раз, а учитывая прогнозы специалистов, ожидается дальнейшее увеличение общей численности населения до 2050 г. примерно на четверть от уровня 2015 г. По мере роста численности населения наблюдается тенденция постоянно растущего спроса на энергоресурсы во всех областях деятельности человека [1], вследствие чего неминуемо будет происходить удорожание нефтепродуктов, что, с одной стороны, приведет к увеличению стоимости энергоресурсов, будь то бензин или электроэнергия, с другой стороны, приведет к росту популярности технологий в области альтернативной энергетики.

На сегодняшний день тепловые двигатели являются основой энергоустановок как в транспортной отрасли, так и на стационарных объектах малой энергетики. Наибольшее распространение в данных областях хозяйственно-экономической деятельности человека получили двигатели внутреннего сгорания (ДВС) с кривошипно-шатунным механизмом (КШМ), что в основном связано с простотой и технологичностью их изготовления, а также удовлетворительными энергоэффективными и экологическими показателями. К настоящему времени развитие технологий позволило существенно улучшить как экономические, так и экологические показатели данного типа двигателей.

Альтернативой ДВС, начавшей набирать популярность во второй половине 20 века, являются двигатели с внешним подводом теплоты, работающие по циклу Стирлинга. Данные двигатели обладают лучшими экологическими и экономическими показателями в сравнении с ДВС, однако внедрение их ограниченно зачастую вследствие необходимости применения достаточно сложных, дорогостоящих, на настоящий момент, технологий, в частности, из области водородной энергетики. В настоящий момент энергоустановки с двигателями Стирлинга (ДС) нашли применение в стационарных энергообеспечивающих объектах, а также в некоторых отраслях транспорта, например, на подводных лодках и космических кораблях. Такое избирательное применение обусловлено многотопливностью данного типа двигателей, при этом в качестве источника энергии ДС может использовать не только энергию сгорания традиционных углеводородных топлив, но и местные виды топлива, например, попутный нефтяной газ или отходы деревообрабатывающего производства, и даже геотермальную или солнечную энергию.

Помимо совершенствования энергоэффективных показателей энергоустановок, используемых в автомобильной отрасли и в малой энергетике, важнейшим стимулом развития является улучшение их экологических показателей. Непрерывное ужесточение нормативов по выбросам вредных веществ с отработавшими газами автомобильных двигателей, а также ограничение выбросов предприятиями энергетического комплекса приводит к необходимости поиска новых технических решений по созданию перспективных экологически безопасных и экономичных тепловых двигателей. Уже сейчас внимание всех без исключения исследователей и разработчиков в области энергоэффективного преобразования энергии сконцентрировано на создании новых типов двигателей, а также применении альтернативных топлив и видов энергии. Одним из таких решений, направленным на решение проблем снижения расхода топлива нефтяного происхождения, а также обеспечение перспективных требований к выбросам вредных веществ, является разработка и внедрение энергоустановок на базе свободнопоршневых тепловых двигателей, а именно свободнопоршневых ДВС (СПДВС) и свободнопоршневых ДС (СПДС).

Обоснование преимуществ СПДВС

Интерес к исследованиям свободнопоршневых двигателей возник не случайно и обусловлен рядом преимуществ в сравнении с классическими ДВС с КШМ. Одним из таких преимуществ является относительная простота конструкции. По сравнению с классическим двигателем с КШМ СПДВС обладает на 40 % меньшим количеством элементов и в нем отсутствуют вращающиеся части, что позволяет, во-первых, улучшить массогабаритные показатели двигателя, во-вторых, снизить инерционные нагрузки на детали двигателя. Также следует отметить, что СПДВС, ввиду меньшего числа пар трения и отсутствия боковой силы воздействия юбки поршня на зеркало цилиндра, вследствие отсутствия перекладки поршня в крайнем верхнем положении, обладают меньшими механическими потерями. Механический КПД СПДВС может достигать значения 0,93–0,95, что существенно превышает уровень ДВС с КШМ, находящийся в диапазоне 0,8–0,85. Также не стоит забывать, что более простая конструкция в сравнении с двигателями с КШМ позволяет существенно снизить расходы на изготовление, эксплуатацию и обслуживание энергоустановок с такими силовыми агрегатами.

Еще одним преимуществом СПДВС при его использовании совместно с линейными электрическими генераторами является возможность непрерывного изменения геометрической степени сжатия в двигателе, за счет чего, во-первых, двигатель, при внесении незначительных изменений в конструкцию системы топливоподачи, может работать на более широкой номенклатуре топлив, включая автомобильные бензины всех марок, дизельное топливо и различные виды газового топлива, а во-вторых, в случае использования бензина в двигателе может быть реализован процесс управляемого самовоспламенения HCCI (Homogeneous charge compression ignition), позволяющий существенно улучшить показатели топливной экономичности.

В качестве дополнительного преимущества СПДВС можно выделить их модульность. В зависимости от требуемых энергетических параметров используемой энергоустановки возможно использование нескольких модулей равной мощности, что позволит получить лучшие массогабаритные показатели, а также повысить удобство компоновки такой установки, в том числе на борту автомобиля, в сравнении с энергоустановкой на базе ДВС с КШМ с эквивалентными энергетическими показателями.

При всем многообразии преимуществ СПДВС не обделены недостатками, рассмотрение которых целесообразно проводить для каждого из существующих типов таких двигателей.

Так, одноцилиндровый СПДВС является неуравновешенным в части сил инерции, что является причиной повышенного виброакустического воздействия на окружающую среду при его работе. Кроме того, так как для осуществления такта сжатия используется только энергия нагрузочного устройства, которую может выполнять электрическое, гидравлическое, пневматическое устройство или т.п., для данного типа СПДВС предпочтителен двухтактный процесс работы для снижения количества преобразований энергии. Также следует отметить, что СПДВС, причем это касается всех типов, не содержат в конструкции каких-либо вращающихся частей, что создает трудность для классического привода газораспределения через распределительный вал, а непосредственный привод клапанов существует на данный момент лишь в виде лабораторных образцов.

Что касается двухцилиндровых СПДВС, их недостатки разделяются по видам связи поршней, а именно, с жесткой связью поршней и без жесткой связи. Двухцилиндровый СПДВС с жестко связанными поршнями обладает всеми преимуществами одноцилиндрового двигателя и позволяет использовать энергию от сгорания топлива в одном цилиндре, для осуществления процесса сжатия в другом цилиндре, однако недостатком данной концепции является неуравновешенность сил инерции от движущихся частей, причем, в большей степени, чем в одноцилиндровом двигателе, в связи с тем, что масса подвижных частей увеличивается за счет второго поршня и удлинения штока. Помимо увеличения массы существует еще ряд трудностей, связанных с контролем процесса сгорания, равномерностью работы цилиндров в связи с тем, что процессы в обоих цилиндрах жестко связаны.

Конструкция двухцилиндровых свободнопоршневых ДВС без жесткой связи поршней характеризуется наличием единой камеры сгорания, расположенной между поршнями. Представленная схема имеет один цилиндр, в котором поршни движутся навстречу друг другу. Существенным преимуществом данной схемы является полная уравновешенность сил инерции, что позволяет избавиться от вибрации и шума при работе двигателя. Кроме того, единая камера сгорания позволяет нивелировать неравномерность работы по цилиндрам. Схема двигателя с противоположно движущимися поршнями предусматривает только двухтактный рабочий процесс с газообменом через впускные и выпускные окна и общей камерой сгорания и в настоящее время является наиболее оптимальной для реализации.

Обоснование преимуществ СПДС

При сохранении преимуществ ДС с КШМ в свободнопоршневых аналогах конструкция, благодаря отсутствию в ней приводного механизма, потенциально позволяет увеличить надежность и ресурс при одновременном снижении периодичности технического обслуживания. Для достижения высоких эффективных показателей СПДC в качестве рабочего тела используются газы с малой молекулярной массой, обеспечивающей течение газа внутри рабочего контура двигателя с относительно низкими аэродинамическими потерями. Приведенным требованиям полностью соответствуют газообразный водород и гелий. Однако эти газы способны диффундировать в металл, а диффузия водорода в металл приводит к водородной деградации материала, которая проявляется в виде охрупчивания и возникновения риска разрушения конструкции.

СПДС обладают такими же преимуществами, как и СПДВС перед кривошипно-шатунными схемами в части материалоемкости, простоты конструкции, меньшей величины потерь на трение и модульности.

Все ДС, использующие КШМ, несмотря на предпринимаемые меры по совершенствованию конструкции, сталкиваются с рядом серьезных технических проблем, полностью решить которые в настоящее время невозможно, даже располагая современными средствами. К таким проблемам можно отнести обеспечение долговечности подшипников и уплотнительных элементов, сложность герметизации рабочей полости для поддержания высокого давления рабочего тела, и необходимость смазки движущихся деталей. Полностью герметичная конструкция свободнопоршневых ДC исключает утечки рабочего тела. Для работы двигателя не требуется система смазки, а возможность объединения рабочего поршня и активной части электрогенератора в один узел (транслятор) обеспечивает снижение габаритных размеров энергоустановки.

Сравнение технических характеристик ДВС и ДС на базе КШМ с свободнопоршневыми ДВС и ДС

Ниже представлены результаты сравнительного анализа основных показателей традиционных ДВС и ДС, использующих в своей конструкции КШМ, с аналогичными свободнопоршневыми двигателями, обладающими эквивалентными мощностными показателями в диапазоне от 10 до 50 кВт. Оценка основных технических характеристик проводилась с использованием данных лабораторных и серийных образцов двигателей и опубликованных результатов экспериментальных исследований этих двигателей. Для получения объективной картины при сравнении технических характеристик рассматривались эффективный КПД, удельная масса и ресурс двигателей, значения которых приведены в табл. 1.

Таблица 1

Технические характеристики существующих кривошипно-шатунных и свободнопоршневых образцов ДВС и ДС

Двигатель серии К собственная разработка мазда

Для личного пользования и теоретической части о двигателе установленном на Мазда Милления))

Информация с просторов интернета

Mazda V6 (KL, KF, K8)
Cерия V-образных двигателей а в частности 2.5-литровый с маркировкой KL установленный у меня, так же существует версии с 2-литровым и маркировкой KF а так же 1.8-литровый с маркировкой К8 встречающийся на младшей модели.
Цель разработчиков этой линейки моторов серии К заключалась в обеспечении высокой производительности, направленной на достижение отличного ускорения и одновременно — на соответствие требованиям экологичности и экономичности.
Двигатели также должны были обладать приятным звуком!
В заключении при разработке шедевра инженерной мысли, моторы серии «К» получили короткий ход поршня, V-образную форму с углом 60°, алюминиевый блок цилиндров с двумя распредвалами в головке и 24 клапана.
Итак, в линейке двигателей К разработчиками Mazda ставилось за цель:

1 Низкий расход топлива, низкое количество выбросов;
2 Отличное ускорение и приятный звук двигателя;
3 Чтобы это были самые компактные и легкие моторы из всех серийных двигателей V6;
4 Чтобы они были прочными и долговечными при высокой производительности (и нагрузках)

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ KL, KF И К8

Для достижения высокой эффективности сгорания и отличного ускорения, K-серия двигателей была спроектирована с диаметром и ходом поршня 84.5×74.2 мм для KL, 78×69.6 мм для KF, 75×69.6 мм для K8.

Двигатель KL в разрезе и таблица с показаниями основных характеристик двигателей серии К.

Таблица сравнительных характеристик двигателя серии К

Сравнительные графики мощностей и крутящего момента двигателей К

Устройство камеры сгорания.

Количество выбросов не полностью сгоревшего топлива значительно сократили за счет устранения лишнего пространства в верхней части поршня, вокруг клапанов и свечей зажигания. На рисунке показано расположение этих изменений и влияние на сокращение выбросов углеводородов.

Выхлопная система

Принятие раздвоенной, удлиненно-выгнутой выхлопной системы, в которой две выхлопные трубы имеют почти одинаковую длину, обеспечило увеличение крутящего момента в диапазоне от 3000 до 5500 тыс оборотов.

РЕШЕНИЯ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ СЕРИИ К

Пункт 1
Оптимизация управления.

Для достижения превосходной производительности, низкого потребления топлива, низкого уровня выбросов и других целей, контроль работы двигателя KL производится микрокомпьютером. Он контролирует впрыск топлива, правильность приготовления топливо-воздушной смеси (посредством обратной связи через лямбда-зонды), обороты холостого хода, EGR и пр. Улучшенная система управления позволила уменьшить число оборотов холостого хода двигателя, что также позволяет повысить экономию топлива.

Пункт 2
EGR: дожигание отработанных газов

Некоторый объем отработанных газов, который рассчитывается компьютером — направляется обратно в двигатель на дожигание при помощи электромагнитного соленоидного клапана. Это требуется как для оптимизации оборотов и нагрузок двигателя, так и для достижения низкого количества выбросов и низкого расхода бензина.
Испарения топлива из топливного бака всасываются в канистру и отправляются в двигатель через электромагнитный клапан, что в некоторой мере также позволяет экономить топливо и обеспечивает большую безопасность.

Пункт 3
VRIS: решение для увеличения крутящего момента

Чтобы получить высокий крутящий момент на всем диапазоне оборотов двигателя, была задействована четырехступенчатая ​​система управления впуском с переменным резонансом (Variable Resonanse Intake control System, VRIS). В системе VRIS впускной коллектор имеет две камеры, настроенные на определенную резонансную частоту.

Эффективность работы системы динамического наддува демонстрирует график зависимости крутящего момента двигателя от оборотов коленчатого вала и положения клапанов №1 и №2 системы VRIS.

Компьютер динамически переключается между резонирующими отсеками, чтобы достичь соответствующей резонансной частоты для разных оборотов двигателя. Каждая резонансная камера многоступенчатой VRIS имеет перепускающий клапан, который открывается в соответствии с определенными оборотами двигателя и нагрузкой.

Другими словами, в отсутствие турбины VRIS реализует эффект динамического наддува и создает избыточное давление воздуха во впускном коллекторе, чем значительно улучшает заполнение камер сгорания топливо-воздушной смесью.

Пункт 4
Вентиляция двигателя

Уникальная система вентиляции Mazda включает в себя PCV-клапан в крышке левой головки блока цилиндров и шланг вентиляции, подключенный к правой части и обеспечивающий ее большим объемом воздуха, чем левую (7:3). С помощью этой системы свежий воздух постоянно поступает в картер и крышку головки блока цилиндров, обеспечивая тем самым стабильные характеристики масла.

Пункт 5
Электронное управление зажиганием

Контроль зажигания оптимизирован для повышения крутящего момента на низком и высоком диапазонах оборотов двигателя.

Датчик между головками двигателя обнаруживает незначительное детонирование (сильно влияет на расход топлива до 50% ), после чего компьютер устанавливает зажигание в точке на грани возникновения детонации на низких оборотах двигателя. При этом, расчет момента зажигания определяется с учетом степени сжатия двигателя и октанового числа топлива. Таким образом, выбор момента зажигания производится компьютером при помощи контроля детонации, это раскрывает потенциал двигателя и позволяет поднять крутящий момент.

K-серия двигателей воплощает в себе все последние разработки Mazda тех лет для двигателей с высокой производительностью, в том числе изменены камеры сгорания, впускная / выпускная системы, электронное управление, снижен шум и повышена надежность.

Двигатели К-серии, установлены в таких моделях Mazda, как 626, MX-6, MX-3, Xedos 6, Xedos 9, Millenia Ford probe и др.

В K-серии двигателей Mazda удалось добиться низкого расхода топлива и уровня выбросов, задействовав компактные, высокопроизводительные камеры сгорания и передав управление всеми важными элементами — микрокомпьютеру.

Отличное ускорение автомобилей с двигателями К было достигнуто в результате двух основных улучшений: компактного дизайна, который в полной мере использует динамический эффект на впуске и выпуске, а также системы управления двигателем, которая оптимизирует момент зажигания.

При помощи более жесткого блока цилиндров и более жесткого стального, кованного коленчатого вала, снижен низкочастотный шум и вибрации, в результате чего получен приятный звук двигателя.

Антоев Карл, г. Якутск, Suzuki DT30RS

КАК Я ВЫБИРАЛ МОТОР

Здравствуйте. Река Лена является одной из самых больших рек мира, и третей по величине рек России, на берегу которой мы живем, и было бы неправильно не иметь при этом лодку с лодочным мотором. С такими соображениями было принято решение купить для начала хотя бы пвх лодку. Выбор пал при этом на корейскую лодку SunMarine 420 IB с максимально разрешенным подвесным мотором мощностью 40 сил.

Выбор и покупка лодочного мотора оказалась сложной задачей, т.к. наличие на рынке множества моторов разных именитых производителей, не говоря о недорогих китайских моторах, принуждает нас копаться на форумах в интернете, расспрашивать у знакомых, чтобы сделать правильный выбор. У нас на Севере славятся моторы фирмы Yamaha, как неприхотливые и ремонтопригодные лодочные моторы, но они, как правило, стоят дороже, чем конкуренты других фирм.

Я выбирал между такими производителями как Suzuki, Mercury, Tohatsu, Yamaha. Решено было покупать двухтактный мотор на 30 л.с. с дистанционным управлением. Порывшись в интернете, сделал сравнительную таблицу технических характеристик этих моторов.

Модели лодочных моторов

Рабочий объем, см3

Диаметр и ход поршня, мм

Максимальные обороты, об./мин

Передаточное отношение редуктора

Шаг винта в комплекте

Из таблицы видно, что мощности всех моторов идентичные, но технические данные, из которых образуется мощность мотора на винте, отличаются. Самый большой рабочий объем имеет Suzuki dt30, затем идет Yamaha 30H, у Mercury 30E и Tohatsu M30 рабочие объемы значительно меньше. Как этим производителям удалось вытянуть из меньшего объема 30 сил? Диаметры и ходы поршней у Suzuki и Yamaha практически одинаковые, у Yamaha чуть меньше ход поршня, но больше диаметр, чем у Suzuki. А у Mercury и Tohatsu (выяснилось, что эти моторы одинаковые), как и предполагалось из рабочего объема, эти показатели ниже. А вот тут кроется ответ на поставленный выше вопрос, по степени сжатия самый низкий показатель имеет Suzuki – 6,5, затем идет Yamaha – 7, у братьев Mercury и Tohatsu значительно выше и составляет 9,87. Как я знаю, повышая степень сжатия двигателя, можно добиться повышения мощности мотора, сохраняя топливную экономичность, но для этого требуется использование высокооктанового топлива, чтобы избежать детонации при воспламенении топливно-воздушной смеси. При повышении степени сжатия шатунно-поршневая группа испытывает повышенные нагрузки, т.к. повышается давление на поршень, повышается максимальное количество оборотов двигателя, это все в конечном итоге влияет на ресурс двигателя. Однако я уверен, что такие именитые производители, как Mercury и Tohatsu, позаботились о повышении ресурса моторов, методом использования более прочных деталей двигателя. Но все это сводится на нет, когда речь идет о качестве нашего бензина. Если по какой-то причине (это рано или поздно случится) залить плохой бензин с сомнительным октановым числом, то двигатель с высокой степенью сжатия будет работать на износ, т.к. детонация сравнима с ударом молотка по поршню, тогда как двигатели с малой степенью сжатия легче переносят низкооктановое топливо. Далее приведу таблицу, где можно увидеть рекомендуемые марки бензина в зависимости от степени сжатия двигателя.

Рекомендуемая степень сжатия

ГОСТ Р 51105-97 и ТУ 38.001165-97

Если верить таблице то на Suzuki и Yamaha можно залить бензин вплоть до А-72 (я никого не призываю к этому, но это говорит о высокой детонационной стойкости двигателя), а в Mercury и Tohatsu должно заливаться топливо с октановым числом не ниже АИ-96. Однако все-таки надо заливать тот бензин, который указан в паспорте мотора (АИ-92). Слышал от знакомых байки, что на севере ездят на ямахах на 80 бензине без всяких проблем.

По максимальным рабочим оборотам выигрывает Tohatsu за счет короткого хода поршней и высокой степени сжатия. Как правило, на короткоходных двигателях максимальная мощность и крутящий момент достигается на высоких оборотах, а у двигателей с длинным ходом поршней на средних оборотах. Почему-то у Mercury урезали максимальные обороты, или это маркетинговый ход.

Самое высокое передаточное отношение редуктора имеют опять же Suzuki и Yamaha. Чем выше передаточное отношение, тем выше крутящий момент на винте, но ниже скорость вращения винта, т.е. мотору легче крутить винт и при нагруженной лодке, лодка легче выходит на глиссер, но с потерей максимальной скорости на пустой лодке. Редукторы у Mercury и Tohatsu «скоростные» и при сочетании с высокооборотистым мотором в случае с Tohatsu (5850 об/мин), становятся еще более скоростными, но теряют при этом крутящий момент. Такие моторы предпочтительны на легких лодках без груза, т.к. имеют преимущества в максимальной скорости, но для езды с грузом можно подобрать грузовой винт.

Штатные винты у моторов кроме Yamaha имеют шаг 13. У Yamaha штатный винт обычно бывает 12 шага, реже в комплект кладут винт 13 шага.

Все эти данные были получены из интернета, так что достоверность данных я не гарантирую, кроме Suzuki (данные были сверены с паспортом моего мотора).

В итоге выяснилось что Suzuki и Yamaha более грузовые моторы с большим крутящим моментом на винте, а Mercury и Tohatsu более скоростные моторы для легких лодок.

Так как я планирую большую часть времени ездить с грузом и не собираюсь бить рекорды по скорости, выбор пал на Suzuki. По всем техническим характеристикам он чуть-чуть выигрывает у Yamaha. А также в пользу Suzuki сыграла цена.

Mercury и Tohatsu тоже отличные моторы, но для других целей.

У каждого свои требования к моторам, правильный ли выбор я сделал покажет время.

Далее приведу фотографии момента покупки мотора и первый спуск на водные просторы реки Лена.

Первый пуск мотора порадовал тихим приятным рокотом при холостых оборотах. Ходовые качества в данный момент в полной степени не проверял, т.к. мотор находится в процессе обкатки, но уверен, что мотор меня не разочарует.

Спасибо что прочитали до конца!

Автор: Антоев Карл, г. Якутск

Примечание: стиль, орфография и пунктуация автора сохранены.