A więc – skoro już wybraliście, sprawdziliście i kupiliście używany silnik KUBOTA D722-E38 (3 cylindrowy, rzędowy diesel, 719 ccm, obr. max. 3600, moc 20 KM, masa 63 kg) – czas przystąpić do wyposażenia go w takie coś, czego w dotychczasowej lądowej służbie nie posiadał. Chodzi oczywiście o kolektor wydechu – chłodzony wodą. Tekst ten przyjąłem z dużym zaintersowaniem, jako że jest to profesjonalny opis czegoś podobnego do tego, co mozolnie konstruowałem przed laty w oparciu tylko o intuicję, aby nie napisac – instynktownie.
Ciąg dalszy nastąpi.
Tadeuszowi raz jeszcze dziękuję !
Żyjcie wiecznie !
Don Jorge
_______________________________________
W niejszym artykule przedstawiam do wyboru dwa sposoby pozyskania kolektora chłodzonego cieczą do Kuboty D722.
Najprostszy sposób polega na kupnie gotowego kolektora z zestawu marynizacyjnego. To nie pomyłka. Ze względu na doskonały serwis traktorowy Kuboty na całym świecie (o czym pisał Jurek – przeszło 3.5 miliona sprzedanych traktorków i maszyn roboczych oraz prawdopodobnie drugie tyle silników) motorek ten jest coraz chętniej wybierany jako napęd do jachtów. Poza tym jego prostota oraz solidność wykonania czyni go bardzo poważnym kandydatem do zamieszkania pod kokpitem Waszych jachtów.
Dostrzegły to firmy trzecie – dlatego też można kupić gotowy zestaw marynizacyjny firmy SCAMDIESEL i w ciągu jednego dnia otrzymać gotowy do zamontowania silnik (tak naprawdę to w ciągu 3 dni, gdyż zalecałbym trzykrotne malowanie natryskowe całego silnika po jego zmarynizowaniu). Faktyczna pracochłonność to 2 pełne dni .
Ale nie jest to rozwiązanie całkiem tanie. Poniżej wykonałem dla Kolegów zestawienie sumarycznych kosztów gotowego kompletu wraz z sugestiami dotyczącymi wyboru poszczególnych komponentów.
Oto ono:
Zestawienie to powinno być interesujące ponieważ pokazuje trzy równoważne funkcjonalnie opcje marynizacji – chociaż oczywiście koszty i nakład pracy są różne. Ceny wykonania zostały przeze mnie sprawdzone dla drogiej Warszawy, gdyż na potrzeby tego artykułu wykonałem trzy różne kalkulacje marynizacji, aby odświeżyć sobie wiedzę. Do powyższych kosztów należy dodać cenę przekładni nawrotnej Hurth, która po uczciwej regeneracji w Kędzierzynie Koźlu (firma Kreator), wyniesie od 1200-1700 zł.
Ale wracamy do kolektora. W tej części cyklu opiszę jak wykonać go na balkonie domu, używając możliwie prostych narzędzi. Sądzę, że fotografie powinny powiedzieć wszystko. Dla zorientowania się w wymiarach obok umieściłem książkę, którą każdy zna.
Prace zaczynamy od zaniesienia do ślusarza/frezera starego kolektora wydechowego, tego który zdjęliśmy delikatnie z silnika, tak aby nie uszkodzić uszczelki. Zlecamy mu wykonanie z płyty grubości 5-7 mm ścianki nośnej kolektora, która będzie dotykała bezpośrednio do bloku silnika. Nie zmniejszajcie tej grubości. Płyta musi pozostać prostą po spawaniu, gdyż gwarantuje dobre uszczelnienie kolektora. Rozstaw otworów pod śruby i otworów wydechowych ślusarz skopiuje ze starego kolektora żeliwnego.
Z takiej samej grubej blachy wykonacie ściankę wyprowadzenia spalin – to ułatwi przyspawanie rury wydechowej
Teraz z blachy 316L wycinacie i wyginacie pozostałe krawędzie puszki. Nie mogę podać konkretnych wymiarów – ponieważ te zależą m.in. od tego jaki alternator zastosujecie, jaki macie typ rozrusznika oraz jak wyprowadzicie spaliny. Zróbcie najpierw model z brystolu, spasujcie go z silnikiem – a potem, tnijcie i gnijcie blachę. Jeżeli gięcie na poręczy balkonu lub małym kowadle będzie za trudne – idźcie na skróty i wykonajcie każdy element puszki osobno. To nie będzie wiele więcej spawania. Tak na marginesie musicie mi patrzyć stale na ręce, gdyż jako inżynier mam naturalną tendencję do zmniejszania ilości operacji w procesie technologicznym. Nawet nie wiecie jak bardzo sobie cenię Wasze uwagi dotyczące upraszczania propozycji.
Wracamy do granicznych wartości pomiarowych niezbędnych do zaprojektowania Waszego rozwiązania (dotyczą one kolektorów do wszystkich marynizowanych silników, w tym kolektora do OM601 Maćka). Są one następujące:
a. całkowita pojemność układu wydechowego Waszego jachtu, włączając w to komorę rozprężną kolektora, zamek wodny dolny, ewentualny tłumik, rury – ale bez tylnego zamka wodnego (gęsiej szyi) powinna wynosić:
Vc = Q silnika x 8.95
gdzie:
Vc pojemność całkowita układu, a Q silnika – pojemność skokowa silnika
Pojemność puszki rozprężnej powinna wynosić minimum:
V puszki = 2.6 x Q cylindra
gdzie:
Q cylindra jest pojemnością skokową jednego gara.
Wolno Wam skierować spaliny wprost na przeciwległą, prostą ściankę (na wprost kanału wydechowego w głowicy) pod warunkiem, że odległość do niej wyniesie nie mniej niż 1.8-2.5 kalibru otworu wylotowego. Mniejsza wartość odnosi się do puszki, która ma zaokrąglone wewnętrzne krawędzie, wartość większa – dla wewnętrznej komory tworzącej idealny prostopadłościan. O co chodzi?
Rzecz jest prosta – aby kolektor działał skutecznie musicie wymusić dobre mieszanie spalin w komorze rozprężnej, która jest omywana wodą płynącą w płaszczu zewnętrznym. To jest ważne, ponieważ dzięki temu spaliny opuszczają Wasz kolektor na tyle schłodzone (wykonałem tego lata stosowne pomiary w 6 tygodniowym rejsie), że możecie dość znacznie odsunąć rurkę wprowadzającą wodę do głównej rury wydechowej. To bardzo podnosi bezpieczeństwo Waszego silnika w porównaniu do standardowych rozwiązań producentów silników jachtowych – patrz poprzedni artykuł.
Kolegów których razi prymitywizm tego rozwiązania proszę o kontakt. Mogę podać sprawdzoną konstrukcję tłumika przepływowo-przeciwprężnego, który zagwarantuje Wam wyciszenie rzędu 25-32 dB. Ale jest skomplikowany, drogi w wykonaniu i wymagający bardzo dużej precyzji wykonawczo-montażowej. Jest używany w łodziach desantowych oraz napędach szpitalnych pomp próżniowych.
Wracając do naszego prymitywnego kolektora. Oto ważne wskazówki wykonawcze.
Otwory pod rurki, w których znajdą się śruby mocujące kolektor wiercicie w złożeniu, używając pierwszej płyty (tej od strony silnika) jako wzornika. Rurki powinny być oczywiście wspawane prostopadle do płyty mocującej. Urocza prostota tego rozwiązania polega na tym, że spawacz zawsze ma do położenia łatwe spoiny zewnętrzne. Jeżeli macie w garażu własną, małą spawareczkę z Castoramy, o której pisał Jurek, to nie wahajcie się sami tego zrobić – to praca dla przedszkolaka. Jeżeli jednak nie czujecie się pewnie – zanieście puszkę do zawodowca. Koszt spawania w drogiej Warszawie in cito wyniósł 50 zł.
Odstęp pomiędzy zewnętrznym płaszczem wodnym, a wewnętrzną puszką rozprężną nie powinien być mniejszy od 7 mm i większy od 10 mm. Zauważcie, że dla uproszczenia zaprojektowałem kolektor tak, że nie ma płaszcza wodnego pomiędzy komorą rozprężną, a płytą mocującą dociskaną do głowicy. To jest poprawne rozwiązanie, gdyż gruba, duża płyta odbiera znaczne ilości ciepła i chłodzenie jest całkowicie wystarczające (pomiary).
Macie gotowy kolektor, teraz z dwóch kolan hamburskich dospawajcie rurę wydechową z małą rurką wprowadzającą wodę, którą wpuścicie w głąb rury wydechowej. Rurkę można ewentualnie lekko sklepać na końcu, aby w obiegu pierwotnym chłodzenia utrzymywać lekkie nadciśnienie. To zapobiega zapowietrzaniu układu. Wykonanie rury wydechowej – patrz fotografia nr 4 w poprzednim artykule http://www.kulinski.navsim.pl/art.php?id=2327&page=0.
Jeżeli używacie bardzo prymitywnych narzędzi, to musicie się liczyć z tym, że na staranne wykonanie zejdzie Wam nie mniej niż 4-6 godzin (bez polerowania puszki dla podniesienia jej odporności na korozję).
Kolektor montujemy wykorzystując starą uszczelkę, posmarowaną cienko silikonem wysokotemperaturowym (czerwonym). Oczywiście, zarzucicie mi, że taka konstrukcja jest brzydka jak noc listopadowa. To prawda. Ale kosztuje ze wszystkim około 100-120 zł i daje się zrobić w garażu w jedno popołudnie. Ten prymitywny kolektor, wykonany głównie na potrzeby tego artykułu jako wersja demo, działa nienagannie z dwucylindrową Kubotą na Vedze Marka Wąsika – praca jest przyjemna, a oddech silnika miarowy i równy, z pożądaną dla tej epoki basową nutą – charakterystyczną dla wolnoobrotowych silników montowanych w czasach gdy pierwsze Vegi spływały na wody zimnej Północy.
Jednak żebyście nie myśleli, że propaguję techniczną brzydotę – w następnym artykule – coś znacznie bardziej wyrafinowanego do tego samego silnika…
Oczywiście za sumę 10-cio krotnie większą.
Cóż – nie ma darmowych lunch’ów
Tadeusz
Za zgodą: www.kulinski.navsim.pl/
