Помещаемая ниже (в порядке обсуждения) статья судьи всесоюзной категории инженера Ю. А. Манжоса дает критический анализ действующих отечественных требований к глушителям.
В большинстве случаев соревнования на гоночных моторных судах проводятся в границах городов, поэтому проблема шума двигателей приобретает большое значение. Правила соревнований по водно-моторному спорту различных стран, а также правила УИМ требуют, чтобы шумность двигателей не превышала определенных пределов. В отечественных правилах также имеются требования к глушителям, направленные на снижение шумности. Эти требования узаконены распоряжением по Центральному Совету Союза спортивных обществ и организаций СССР № 84 от 20 февраля 1965 г.
Отечественные требоввния к глушителям
Двигатели спортивных судов всех типов н классов должны быть оборудованы эффективными глушителями шума выхлопа. Глушитель должен состоять из соединительных труб, камеры расширения и выхлопных патрубков.
Камера расширения
1. Минимальный объем камеры расширения:
— для одноцилиндрового двигателя равен семикратному рабочему объему цилиндра:
— для двигателей с несколькими цилиндрами определяется по формуле:
где Vц — рабочий объем одного цилиндра;
z — число цилиндров двигателя.
2. Камера расширения должна иметь постоянное (по длине) поперечное сечение (цилиндрическое, полуцилиндрическое, квадратное и т. гь). Площадь поперечного сечения камеры расширения должна быть не менее:
— для одноцилиндрового двигателя 0,4 см2 на каждый см3 рабочего объема цилиндра;
— для двигателя с несколькими цилиндрами 0,5 см2 на каждый см3 рабочего объема одного цилиндра.
3. Вся охлаждающая двигатель вода должна направляться в камеру расширения. Для контроля циркуляции воды в двигателях подвесных моторов разрешается иметь в каждой трубке, подводящей воду от цилиндров в камере расширения, сливное отверстие диаметром не более 3 мм.
Примечания
1. Объемы соединительных труб и выхлопных патрубков не входят в объем камеры расширения;
2. Все соединительные трубы цилиндров многоцилиндровых двигателей должны входить в общую камеру расширения, не имеющую перегородок;
3. П. 3 не распространяется на двигатели с воздушным охлаждением.
Соединительные трубы
Сечение соединительной трубы должно быть не более 0,15 см2 на каждый см3 рабочего объема одного цилиндра.
Выхлопной патрубок
1. Поперечное сечение выхлопного патрубка должно быть не более 0,08 см2 на каждый см3 рабочего объема одного цилиндра.
2. Длина выхлопного патрубка должна быть не менее 1,5. его диаметра.
3. Разрешается один общий патрубок с поперечным сечением, равным сумме сечений патрубков каждого цилиндра.
4. Выхлопные патрубки подвесного мотора или. двигателя глиссера должны быть направлены вниз под углом около 45° к поверхности воды.
5. Выхлопные патрубки двигателя на катере должны быть выведены через транец ниже ватерлинии судна на плаву.
Примечания
1. Заводские глушители импортных двигателей и подвесных моторов, поставляемые вместе с ними, обмеру не подлежат.
2. В заездах на установление рекордов глушители не обязательны.
Рекомендуемые этими правилами схемы глушителей приведены на рисунках.
Некоторые требования к глушителям представляются малообоснованными. Например, п. 5 почему-то предписано выводить выхлопные патрубки на катерах в транец ниже ватерлинии (какой?), а в примечании 1 указано, что обмеру не подлежат глушители импортных двигателей и подвесных моторов. Почему только импортных? Как быть с серийными моторами Ржевского завода (если они появятся); на них ведь будут глушители типа ИВЛ? Как быть с импортными двигателями «Вартбург» для катеров? Эти двигатели поставляются с «сухими» глушителями, характеристики которых не соответствуют требованиям УИМ, и некоторые гонщики ставят их на катера К-01. Текст требований не дает ясного ответа, нужны ли в этом случае глушители с камерой расширения (п. 5 и прим. 1 противоречивы). Согласно требованиям необходимо на отечественные подвесные моторы ставить глушители с камерой расширения, хотя известно, что по уровню шума эти моторы удовлетворяют требованиям УИМ.
Требования УИМ
Ниже приведены требования УИм к глушителям всех гоночных судов, исключая «ограниченные» классы глиссеров, которые не имеют применения в СССР.
Основным является глушитель, отвечающий требованиям п. 404 по предельно допускаемому общему уровню шума.
Допускается применение глушителей с камерой расширения. Все, относящееся к определению объема камеры расширения, в основном совпадает с отечественным положением о глушителях, за исключением двух важных обстоятельств. В качестве основы для вычисления объема УИМ предписывает принимать номинальный объем для данного класса, деленный на число цилиндров (например, для класса ОВ при двух цилиндрах за объем Vц принимается 350:2 = 175 см3 независимо от фактического литража двигателя). Выхлопной патрубок должен быть размещен так, чтобы поток газов от каждого цилиндра поворачивал в кат мере расширения (перед входом в выхлопной патрубок) не менее чем на 45°.
Мотолодки (JU, AU, BU, CU, C'U, DU, EU, FU, IU, NU и ZU)
Глушители моторов для мотолодок должны удовлетворять требованиям -п. 404 (требование должно выполняться фирмой-изготозителем), при этом (п. 521j) не требуется специально проверять соответствие глушителя требованиям.
Указанными положениями исчерпываются требования УИМ к глушителям гоночных судов. Из приведенных данных следует главный вывод: правила УИМ разрешают иметь глушители с камерами расширения только на гоночных подвесных моторах, устанавливаемых на скутерах. При этом можно отметить, что если несколько лет назад некоторые фирмы (например, «Кениг») снабжали свои гоночные моторы глушителями с камерами расширения, получившими у нас в свое время наименование «тумиков», то теперь, убедившись в том, что эти глушители поглощают большую мощность, стали выпускать моторы с настроенными глушителями, отвечающими правилу 404 УИМ. Вообще глушители с камерами расширения эффективны главным образом на двухтактных двигателях. На четырехтактных двигателях зачастую получается обратный эффект — увеличение шума. Опыт показывает, что при установке плоских расширительных камер на двигателях «М-21» и «ГАЗ-13» шум может увеличиться на 1—2 дб по сравнению с шумом без глушителей (не выше 84—86 дб).
Кроме того, в настоящее время гоночные моторы кустарным способом почти не изготовляются.
Учитывая все это, можно сказать, что глушители с камерами расширения неперспективны. Представляется целесообразным применять приведенные выше требования УИМ (пп. 420 с, 446 и 521j) как более современные.
Разговоры о сложности пользования шумомерами совершенно не обоснованы. Пользование шумоме-ром не сложнее, чем секундомером (в пределах наших надобностей); поверка обоих этих приборов производится органами Комитета стандартов, мер и измерительных приборов.
При этом замеры шума придется производить только для вновь, запускаемых в производртво гоночных подвесных моторов на предприятиях-изготовителях, а не на гонках, так как для глиссеров и катеров замеры шума могут не производиться.