Для испытаний был собран двигатель ROTAX 582 UL DCDI 2V mod. 90, в состав которого вошли:

• восстановленный картер;
• новый коленчатый вал;
• практически новые цилиндры (наработка менее 50 часов);
• новые поршни;
• головка цилиндров б/у;
• дисковый золотник с приводом б/у;
• генератор и система зажигания б/у;
• новые карбюраторы, топливный насос и воздушный фильтр;
• новая выхлопная система.

Общей фразой цель испытаний можно выразить как «Практическое подтверждение предупреждений и ограничений, данных в РЭ, наиболее часто игнорируемых эксплуатантами», а по пунктам:

1. Влияние нагрузки на тепловой режим двигателя.

2. Влияние дросселирования на тепловой режим двигателя.

3. Влияние бензина на тепловой режим двигателя.

4. Влияние воды в топливе на работу двигателя.

5. Влияние рассогласованния карбюраторов на работу двигателя.

6. Масляное голодание.

7. Детонация.

8. Установка рекорда по наработке до разрушения коленвала.

Проверка выполнялась в три этапа:

А. Работа двигателя с «тяжелым» воздушным винтом (максимальные обороты — 6300).

Б. Работа двигателя с нормальным воздушным винтом (максимальные обороты — 6700).

В. Работа двигателя с «легким» воздушным винтом (максимальные обороты — 7100).

Результаты по температуре выхлопных газов представлены на графике 1.

Выводы:

• «Легкий» воздушный винт вызывает перегрев двигателя, т.к. приводит к обеднению топливо-масляно-воздушной смеси. Бедная смесь — это не только снижение количества топлива, но и снижение количества масла.
• «Тяжелый» воздушный винт приводит к некоторому снижению температуры выхлопных газов, но работа двигателя на обогащенной топливо-масляно-воздушной смеси ведет к повышенному нагарообразованию.
• Нормальный винт обеспечивает правильную работу двигателя.

Дальнейшие работы выполнялись с нормальным воздушным винтом.

Проверка заключалась в контроле параметров при различных оборотах. На заданные обороты выходили при прямом (А) и обратном (Б) ходе РУДа. Результаты представлены на графике 2.

Выводы:

• дросселирование в полете сильнее многих других факторов влияет на температуры;
• устанавливайте требуемый режим при прямом ходе РУДа;
• не допускайте режимов полета, когда при больших оборотах положение РУДа мало;
• если при дросселировании происходит перегрев двигателя, увеличьте режим работы.

Для проведения данной работы были куплены бензины Аи-80 (А), Аи-92 (Б), Аи-95 (В), Аи-98 (Г) на заправке «Тюменской Нефтяной Компании». (Просьба предоставить сертификаты вызвала «оживленный интерес» с посылом в головной офис. Но показали, пришлось конспектировать).

На графике 3 представлены результаты испытаний. Совпадение кривых «Б» и «Г» не удивило, т. к. из конспектов следовало, что 98 получен из 92 путем добавления антидетонаторов.

Работы по пунктам 7 и 8 выполнялись на бензине Аи-92 (Д) с заправки, удаленной от Москвы на 30 км.

Выводы:

• Пословица «кашу маслом не испортишь» в данном случае не совсем подходит. Да и кто знает, чем конкретно повышают октановое число.
• Бензин Аи-95 — самый оптимальный бензин.
• Избегайте случайных связей :-).

Чудеса, да и только. Небольшое количество воды (около 5%) в топливе дало объяснимый результат (канистру постоянно трясли, чтобы не допустить образования крупных водяных шариков). Двигатель стал работать мягче, тише, пропал характерный для двухтактника звон, максимал вырос на 50 об/мин. Форсирование, все как по учебнику. Установили бумажный фильтр, вместо одного сетчатого (до этой работы и после нее в силовой установке использовались два сетчатых фильтра, установленных между насосом и карбюраторами). Двигатель не изменил своей работы. Процентное содержание воды увеличили до 10 %, канистру оставили в покое. Двигатель стал работать с перебоями, а затем остановился. Слив всю топливо-масляно-водяную смесь, залили чистое топливо и продолжили эксперимент. Температура выхлопных газов цилиндра с бумажным фильтром выросла на 5…10 градусов.

Имитируя износ топливного насоса путем частичного перекрытия всасывающей магистрали, получили падение давления, но только на магистрали после бумажного фильтра и разница температур легко перевалила за 70 градусов. Все объяснимо — обеднение смеси, а значит и снижение количества масла. А если бы можно было добавить минусовую температуру окружающего воздуха, то бумажный фильтр, пропитанный водой, превратился бы в перекрывной кран. После приведения топливной системы в соответствие с РЭ, но с одним отступлением (длина шланга к карбюратору цилиндра РТО в два раза больше, чем к карбюратору цилиндра MS), продолжили работу. С новым насосом — никакой разницы температур по цилиндрам, а вот при имитации износа насоса она достигла 30 градусов.

Выводы:

• Небольшое количество взвешенной воды — это хорошо, но никто не знает как скажется длительное воздействие воды на детали двигателя, да и форсирование двигателя запрещено.
• Наличие воды в топливе вызывает перебои в работе двигателя, вплоть до самовыключения.
• Бумага имеет свойство впитывать влагу и масло, поэтому бумажный фильтр снижает свою пропускную способность.
• Некоторые ошибки производителя и/или эксплуатанта новые агрегаты временно исправляют, но по мере износа приносят неприятные сюрпризы.

Для примера. В ремонт поступил двигатель с гидросамолета из-за внезапного отказа. Один карбюратор был оснащен сетчатым фильтром, а другой — бумажным (почти анекдот).

Рассогласованию подверглась только система частичной нагрузки, т.е. вывернули упор боудена одного из карбюраторов на 3 мм. Появилась вибрация, изменился звук, разница температур выхлопных газов достигла 80 градусов на режиме 5800…6200 об/мин. На режимах 4500 и 6700 об/мин разницы в температурах не было.

Выводы:

• Асинхронная работа карбюраторов вызывает не только обеднение смеси одного из цилиндров, но и повышенную вибрацию двигателя, которая определяется без каких либо приборов.
• Синхронная работа карбюраторов легко нарушается колебаниями тросов управления карбюраторами.
• На синхронность работы карбюраторов влияют не только размеры дозирующих элементов и движение плунжеров, но и состояние топливных магистралей, поплавковых механизмов, воздушных фильтров, дренажных трубок…

К чему приведет масляное голодание? К повышенному износу и отказу. Определить влияние процентного содержания масла на ресурс двигателя не сложно, но очень долго.

Необходимо помнить, что масляное голодание вызывают следующие причины:

• недостаточное количество и/или качество масла;
• все причины вызывающие обеднение топливо-воздушной смеси (если двигатель не оборудован раздельной системой смазки);
• длительное хранение приготовленной топливо-масляной смеси;
• агрессивные примеси в топливе и/или вода;
• перегрев двигателя;
• детонация.

А мы вообще не залили масла. Повысилась температура охлаждающей жидкости на 10…15 градусов, изменился звук работы двигателя. Выработав около 10 литров бензина на максимале, двигатель встал. Причем останов двигателя произошел при обратном ходе РУД, т. к. необходимо было снизить режим для охлаждения двигателя.

Вывод: не допускайте причин, вызывающих масляное голодание.

После восстановительного ремонта испытания были продолжены.

Работа двигателя с детонацией характеризуется следующим:

• повышенный шум;
• падение мощности;
• повышение температур охлаждающей жидкости, седел свечей, картера;
• резкое падение температуры выхлопных газов;
• черный выхлоп.

Для получения детонации использовался бензин Аи-92 (с заправки, удаленной от Москвы на 30 км, см. пункт 2), температуру охлаждающей жидкости подняли до 85 градусов, обогатили смесь в цилиндре РТО путем поднятия плунжера на 3 мм. Все признаки детонации были зарегестрированы. Наиболее сильно проявление детонации было на режиме 6200…6300 об/мин.

При выполнении проверки на бензине Аи-92 и Аи-95 с заправки ТНК детонация не проявилась.

Вывод: полное повторение выводов пункта 3. Прислушивайтесь к работе двигателя.

Определив условия возникновения детонации, приступили к ресурсным испытаниям по циклограмме:

• запуск;
• прогрев;
• максимал в течение 3 минут;
• режим 6200…6300 в течение 20 минут;
• максимал в течение 3 минут;
• режим 6200…6300 об/мин в течение 20 минут;
• малый газ в течение 2 минут;
• останов.

На десятом цикле двигатель остановился.

В процессе испытаний контролировались следующие параметры:

• частота вращения коленвала;
• температура охлаждающей жидкости на входе и выходе из двигателя;
• температуры седел свечей;
• температуры выхлопных газов;
• температуры картера в зоне кривошипных камер;
• давление топлива на входе в карбюраторы;
• наработка двигателя.

Данный двигатель был разобран на курсах 2001 года и поврежденные детали сравнили с деталями из двигателей, поступивших в ремонт за последнее время. Полная аналогия позволила наглядно показать причину разрушения коленвалов.

Вывод:

Практика редко расходится с теорией, но не всегда теоретические рассуждения принимаются, поэтому практика необходима.