Гидроудар
Этот неприятный момент может возникнуть у любого владельца модели с ДВС. В этой статье расскажем о причинах и возможных последствиях. Мы постараемся дать вам узнать о том, что, возможно, никогда не огорчит вас.
Гидроудар в поршневом двигателе возникает при попадании или запирании порции воды в цилиндре. В момент открытия впускного канала, во время фазы всасывания, вода проникает через карбюратор в кривошипную камеру, затем порция выбрасывается в надпоршневое пространство. Порция воды, попавшая в двигатель может варьироваться от нескольких граммов до десятков граммов, и это может зависит от того, сколько воды перемещается в корпусе модели или на сколько плотный поток брызг попал карбюратор или было просто сильное затопление части модели. Вал двигателя с маховиком, на котором установлен ротор магнето имеют весьма значительный момент инерции, достаточный для продолжения своего вращательного движения до момента полной остановки поршня. В тот момент, когда порция воды близка или превышает объем камеры сгорания, поршень продвигается вперед на сколько, на сколько это возможно, затем упирается в несжимаемую жидкость т.е. воду. Момент блокировки поршня, сопровождаемый остановкой двигателя и называется гидроударом.
Резкая остановка поршня при гидроударе обычно сопровождается механическими деформациями подвижных деталей кривошипной группы. На фронте повреждений стоит верхний подшипник шатуна. Это не так страшно для подшипников скольжения, которые устанавливаются в триммерных и конверсированных моторах. В скоростных же двигателях устанавливается роликовый подшипник. Ролики подшипника сминаются, продавливая поршневой палец. Следы деформации на роликах подшипника верхней головки шатуна могут быть микроскопическими, в последствии, деформированные зоны могут развиться в места уплотнения и наволакивания металла, такой подшипник рано или поздно заклинит, перегреется от трения скольжения, «посинеет».
Канавки на поршневом пальце могут быть как микроскопическими так и очевидными.
При грубых заминаниях металла, равно как и небольших следах, поршневой палец дефектуется и не подлежит установке в двигатель при переборке.
При разборке обращайте внимание на все дефекты поверхности трения,на небольшие кольцевые следы от сепаратора и распорных
колец подшипника можно не обращать внимания.
Кривошип
При гидроударе кривошип воспринимает на себя большую долю деформации, в большинстве случаев происходит искривление шатуна.
Это хорошо диагностируется визуально, такой шатун дефектуется и не подлежит рихтовке. При невидимых искривлениях шатуна и
нарушениях его геометрии, соосности головок, дефектация вызывает определенные сложности, например, необходимость использования
штатива и измерителя, контрольных валиков, призм и др.
Кривошип скоростных двигателей изготавливается неразборной конструкции, двухопорным и представляется собой узел,
на котором смонтирован шатун с подшипником в нижней головке. Получается, что при деформациях шатуна, искривлениях,
а так же при износе верхней головки шатуна, таких как выкрашивание металла или следов вминания металла, весь узел в сборе подлежит замене.
Эксплуатация же дефектного узла позже, может привести к неравномерному износу цилиндра и авариям, связанных с перегревом, например,
подшипников картера или шатуна.
Фото типичных деформаций кривошипа: - в продольной и поперечной плоскостях а так же повреждения верхней головки шатуна
При самой обычной эксплуатации ваша модель может незаметно «хлебнуть» воды, попасть в дождь или поток брызг.
В таком случае в двигатель может попасть немного воды, которая не принесет больших проблем.
С большой степенью вероятности это останется незаметным для вас, и ни на ресурсе двигателя, ни на его работоспособности не скажется.
Малая порция воды в несколько миллиграмм будет распылена зарядом в кривошипной камере, в камеру сгорания поступит
только пар и он не вызовет никаких проблем. Для большей убедительности хотелось бы сказать, что четко контролируемый впрыск воды в поршневые ДВС,
например, в военной авиации времен войны 41-45 года, использовался как средство кратковременного форсирования.
Среди способов предотвращения попадания воды в двигатель можно выделить установку защитного брызговика (легкого кожуха на карбюратор) и капотирование корпуса лодки.
Капот необходимо рассчитать таким образом, что бы он имел достаточное количество продувочных окон охлаждения.
Вода, заливаемая через палубу при эволюциях модели и движении в потоке, должна максимально быть отведена поверхностью капота.
Так же можно предусмотреть короткий защитный рукав, устанавливаемый на всасывающую магистраль.
Такой быстросъемный рукав легко изготовить из ПЭТ бутылки емкостью 0,6 литра.
Кольцо предохранит от прямых брызг, но не защитит от большого количества воды, попавшей в модель.
Так же необходим отвод воды, например, через сливные клапана – шпигаты / шпигатики.
Эти изделия можно встретить под названием water outlet, auto baler и др.
Для моно корпуса достаточно одного клапана, для катамаранов и гидропланов необходимо иметь пару клапанов,
в зависимости от конструкции корпуса. Клапана в большинстве случаев располагаются в низших точках корпуса или по углам плоских корпусов,
они должны ПЕРИОДИЧЕСКИ контролироваться на предмет загрязнения и четкости работы.
Воздуховоды, монтируемые на карбюратор пока не нашли широкого применения в практике наших моделистов и спортсменов, но правильно рассчитанная и выполненная конструкция может быть весьма работоспособной и полезной при самых невероятных стечениях обстоятельств. Сохранение подачи воздуха в двигатель при частичном затоплении или аварии корпуса может быть залогом победы в ответственной гонке.
2016г.
Второй гидроудар случился летом 2016.
Это стало причиной добавления такой очевидно важной информации на сайт.
Модифицированный высокооборотный двигатель M&D стоит на моем гидроплане BLASER MARINE BACKLASH.
Все произошло мгновенно, как бы даже весьма обыйденно - рядовой заезд, на высокой скорости модель подлетает и делает очень быстрое заныривание.
Капот модели остается на месте, но, очевидно, мотор успел хлебнуть маленькую порцию воды.
В результате гидроудара произошло смещение щек коленвала, совсем небольшое по размеру угла, но достаточное для того, что бы маховик магнето и цанга вала начали описывать визуальные колебания. Это 100% дефект, недопустимый для дальнейше эксплуатации.
Радиальные колебания маховика магнето заканчиваются очень неприятно - ротор начинает тереть по статору красной катушки, от трения спекаются пластины, нагрев передается на пластмассовый корус красной катушки, выплавляя статор, обугливая пластик, катушка приходит в полную негодность. Со стороны носка мотора стоит цанга, в случае смещения щек коленвала, она может распахать гибким валом входную часть дедвуда. Очень неприятный момент, следите !!
Возросшая вибрация трансмиссии и колебания гибкого вала ближе к цанге мотора должны вас насторожить!
Мне повезло - я очень рано заметил мотыляние вала и прекратил запуск модели. Катушка и ротор целы. Только коленвал - на выброс.
Успешных Вам запусков и безаварийной эксплуатации!
