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 и 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.