Глушіння шумів випускних газів
Моторні катери і яхти в порівнянні з іншими транспортними засобами - такими як, автомобіль або тепловоз, - мають велику перевагу: інші транспортні засоби повинні рухатися з сухим випуском. Катери ж можуть мати мокрий випуск, який дає кілька велике шумотушеніе, що без особливих причин від нього не слід відмовлятися.
Кількість катерів по відношенню з іншими засобами повідомлення щодо мало. Тому навряд чи коли-небудь проводилися дослідження глушіння шуму шляхом уприскування води. Разом з тим, є численні дані про глушіння шуму випуску, коливаннях випускних газів, звукопоглинальні матеріали всередині випускного колектора і т. Д. Які іноді абсолютно невиправдано поширюють на катери.
Радикальне глушіння звуку випуску досягається, коли гази від підвісних моторів відводяться під воду через маточину гребного гвинта. Так як водяний струмінь отримує прискорення від гребного гвинта і далі від маточини гвинта утворює вже порожній простір, виникає лише невелика втрата потужності як наслідок не зовсім вільного випуску. Досягнуте глушіння шуму було настільки ефективним, що після початкової конструкції, розробленої фірмою «Меркурі», інші фірми - «Джонсон» і «Евінруд» - також застосували на кількох своїх моделях випуск через маточини гребного гвинта. Його також використовують на Z-образних передачах, пов'язаних з четирехтактнимі двигунами. Коли в звичайний випускний трубопровід впорскується вода, об'єднуються різні дії: водяний дощ з частковим паротворенням ефективно порушує вільний вихід імпульсів випускних газів. Крім того, вода викликає сильне охолодження, внаслідок чого обсяг газу зменшується принаймні на стільки, скільки утворюється водяної пари. Одночасно охолоджуються стінки випускної труби, завдяки чому в житлові приміщення проникає менше теплоти і значно знижується пожежонебезпека.
На швидкохідних відкритих спортивних катерах, на жаль, часто відмовляються від зрошуваного глушника, заглушає шум пуску. При запуску звертає увагу на себе шум двигуна у вигляді гулу і ударів, який чується до початку впорскування води. Як тільки підходить вода, різке ляскання перетворюється в більш-менш сильне рівне гудіння.
На відкритих спортивних катерах існує небезпека закидання води в двигун через випускну трубу. Іноді разом з двигуном постачають високо зігнуте коліно випускної труби, тому що нерідкі бувають пошкодження через води, що проникає в циліндри. На жаль, розташування двигуна і висота підлоги в рубці часто перешкоджають встановленню глушника на достатній висоті.
Зазвичай глушіння шуму досягається за допомогою «мокрого» глушника.
Майже на всіх великих катерах головний двигун встановлений настільки глибоко, що його випускний колектор буває розташований нижче ватерлінії. Тому випускний трубопровід повинен перш за все спрямований вгору для запобігання закидання води в двигун (рис. 254). Це найкраще поєднати з установкою мокрого (зрошуваного) глушника, показаного на рис. 255.
Короткий випускний трубопровід, що веде від двигуна до глушника, неминуче стає таким гарячим, що його необхідно охолоджувати. Оскільки він спрямований вгору, охолодження забезпечується водяним контуром. Такий стояк веде прямо до глушника, всередині якого він повинен проходити якомога вище, щоб запобігти занедбаність води в двигун при нахилі або дифференте. Установку фланця випускної труби можна передбачити і в верхній частині глушника в залежності від місцевих умов.
Поблизу глушника з сорочки охолодження вертикального випускного трубопроводу відводиться вода і впорскується зверху в глушник. Впуск повинен бути розрахований таким чином, щоб вода потрапляла безпосередньо в потік випускних газів, але щоб при зупинці двигуна вона не проникала в стояк випускного колектора двигуна.
Глушник - порожнистий, він не має звичайних для сухих глушників направляючих листів, листів з отворами, шлицованной труб або звукопоглащающіе кожуха. Змішання гарячих газів і води при одночасному розширенні газу в обсязі випускного колектора забезпечує ефективне глушіння шуму, не затримуючи вільне витікання газів. Гази і вода разом виходять через знижувальну випускну трубу за корму.
Глушник з водорозпилених.
Ще більш ефективне глушіння шуму досягається при використанні розпилення води замість впорскування. Такий варіант показаний на рис. 256. Поліпшення відчувається насамперед у деяких двотактних дизелях, що мають дуже галасливий випуск, а так само в інших випадках, коли глушник повинен мати малий обсяг розширення. Приварений патрубок напівкруглого перетину забезпечує розподіл води по розпорошувати отворів, сумарна площа яких повинна бути приблизно на 50% більше площі поперечного перерізу підводить водяної труби.
Глушники встановлюють в машинному приміщенні поблизу двигуна, вони служать також високо розташованим початком випускної труби, яка має постійний нахил до корми. Оскільки завжди є рясний підведення води, глушники не дуже нагріваються. Досить ізолювати їх шаром азбесту товщиною 20-30 мм.
Варіант принципового такого ж мокрого глушника, але з подачею води на розпорошення не з сорочки а прямо з випускної труби показаний на рис. 257. Вона може встановлюватися і на віддалі від двигуна.
Якщо випуск не мокрий, а сухий і спрямований не в корму, а вгору, то досягти хорошого глушіння шуму виявляється важче. У будь-якому випадку глушник НЕ катері повинен охолоджуватися цілком охоплює його водяною сорочкою. Всередині глушника передбачають ті ж направляючі листи і звукопоглащающіе матеріал, які застосовуються в глушники сухопутних транспортних засобів.
"Водоспад» для глушіння шуму. Існує проста можливість заново порушити шумопоглинаючі дію охолоджуючої води в кормовій частині випускної труби. Після проходження певної довжини випускної труби велика частина впорснути охолоджуючої води завжди рухається далі по дну труби. У кормовій частині внизу випускної труби на ¼ її діаметра пропілівают щілину під кутом 45 градусів до корми і в неї вваривают шматок листа, який утворює «водоспад» (рис. 258). Він зменшує поперечний переріз приблизно на 20%, але охоплює всю масу води, що протікає внизу. Вода підкидається «водоспадом» і знову змішується з випускними газами. Зрозуміло, при цьому не досягається такий ефект глушіння шуму, як у справжньому глушнику, але в порівнянні з гладкою трубою ефект досить значний.
Можна повністю уникнути зменшення поперечного перерізу труби, зрізавши трубу зверху і покривши її зігнутим ковпаком (рис. 258).
Підводний випуск. Під час «сухого» закону в США контрабандисти, що перевозили спиртне на східне узбережжя Сполучених Штатів, часто користувалися дотепною і простий комбінацією в випускний системі. Під час звичайного рейсу випуск відбувався в повітря. При вході в небезпечні води на транец навішували патрубок з відведенням вниз, який сприймав випуск і відводив його під воду, де гази випускалися безшумно.
В даний час є багато типів патрубків, які болтами кріпляться до Транці і відводять випуск під воду. На швидкохідних катерах військово-морського флоту, а так само в багатьох інших випадках випуск часто проводиться збоку за борт безпосередньо під водою і за допомогою козирка направляється під поверхню води. У всіх випадках необхідно перевіряти роботу цього пристрою на задньому ходу. Коду практично ніколи не може спрямуватися проти дії тиску випускних газів. Однак двигун може зупинитися на початку заднього ходу і чи потрапить в циліндри вода - залежить тільки від конструкції системи.
Випускні пристрої найнадійніше функціонують в класичному виконанні: з водоохолоджуваним трубопроводом в кормі, високо розташованим глушником поблизу двигуна і з глушінням шуму шляхом змішування газів з охолоджувальної водою.
Установка надійної і ефективної в роботі випускної системи є завданням будівельників верфі. Ми зупинилися на цьому трохи докладніше, оскільки література, отнасящаяся до цієї важливої області та специфіці її застосування на катерах, відсутня. Водяне глушіння шуму настільки ефективно, що його необхідність застосовувати навіть при двигунах з повітряним охолодженням. Для цього, правда, до двигуна треба під'єднати невеликий водяний насос, проте виграш в глушіння шуму і охолодженні випускної труби настільки великий, що це ускладнення повністю компенсується. Те ж можна сказати про двигуни із замкнутим охолодженням прісною водою, у яких теплообмінником служить забортний змійовик. Оскільки в цьому випадку охолоджуюча вода не може вприсківатся в випускну трубу, необхідно встановити невеликий приводний насос спеціально для цієї мети.