Морские дизельные двигатели и поиск неисправностей

Предварительные требования

Этот урок опирается на проверки двигателя, которые вы изучили на уровне Day Skipper (см. урок о проверках и обслуживании двигателя). Перед началом вы должны:

• Иметь диплом RYA Coastal Skipper / Yachtmaster Offshore (теоретическая часть) или работать над ним, а также иметь практический опыт уровня Day Skipper по запуску, работе и остановке морского дизеля.
• Уметь выполнять ежедневные проверки перед запуском: уровень масла, уровень охлаждающей жидкости, фильтр забортной воды, натяжение ремня, состояние топлива и аккумулятора.
• Понимать основы электрики: вольты, амперы, разницу между стартерным аккумулятором и бортовой аккумуляторной батареей.
• Уметь работать в тесном моторном отсеке при остановленном и остывшем двигателе и знать правила безопасности при работе с горячими поверхностями, вращающимися ремнями и топливом.

Основой для этого урока служит RYA Diesel Engine Handbook (G25), стандартное справочное пособие для шкиперов, которые должны сами поддерживать работу двигателя в море.

Цели обучения

К концу этого урока вы сможете:

• Описать четырёхтактный цикл дизеля и объяснить, почему дизелю не нужно искровое зажигание.
• Проследить путь топлива от бака до форсунок и объяснить назначение каждого фильтра и насоса.
• Правильно удалить воздух из топливной системы после работы на пустом баке или замены фильтра.
• Объяснить забортное и пресное (непрямое) охлаждение и распознавать признаки отказа системы охлаждения.
• Заменить крыльчатку забортного водяного насоса в море и знать, как найти потерянные фрагменты лопастей.
• Описать электрическую систему двигателя: стартер, генератор, свечи накаливания или подогрева и отключение аккумулятора.
• Пройти систематическую последовательность поиска неисправностей для типичных симптомов: не проворачивается, проворачивается, но не запускается, теряет мощность, перегревается, дымит, низкое давление масла.
• Составить разумный набор запчастей и инструментов для прибрежного или океанского перехода.
• Применять плановый график технического обслуживания и объяснять влияние некачественного топлива и плохой вентиляции.

Почему шкипер должен понимать двигатель

Дизельный двигатель — единственное оборудование на яхте, которое большинство экипажа воспринимает как «чёрный ящик», пока он не остановится. А он остановится в самый неподходящий момент: при входе в узкую гавань при усиливающемся ветре, при ходе через приливные ворота, при пересечении фарватера в штиль. Двигатель также является системой безопасности. Он выводит вас с наветренного берега, заряжает аккумуляторы, питающие радио, navigation огни и приборы, и позволяет дойти до гавани, когда ветер стих.

Большинство поломок дизеля не загадочны. Опыт отрасли и самой RYA показывает, что подавляющее большинство поломок на крейсерских яхтах вызвано небольшим набором причин:

• Проблемы с топливом: загрязнённое топливо, вода в топливе, забитые фильтры, воздух в системе.
• Проблемы с охлаждением: изношенная крыльчатка, забитый фильтр забортной воды или закрытый кингстон.
• Электрические проблемы: разряженные или плохо подключённые аккумуляторы, окисленные клеммы, ослабленные ремни генератора.
• Пренебрежение обслуживанием: масло, фильтры и ремни не меняются вовремя.

Если вы понимаете, как работает двигатель, вы можете рассуждать от симптома к причине, а не действовать наугад. Урок построен в таком порядке: сначала принципы, затем каждая система, затем метод поиска неисправностей и, наконец, запчасти.

Четырёхтактный цикл дизеля

Почти все вспомогательные двигатели яхт — четырёхтактные, водяного охлаждения, с непосредственным впрыском, с числом цилиндров от одного до шести (чаще всего три или четыре), мощностью обычно от 15 до 100 лошадиных сил. Четыре такта повторяются в каждом цилиндре последовательно, а полный цикл занимает два полных оборота коленчатого вала.

1. Такт впуска. Поршень движется вниз, впускной клапан открывается, и цилиндр заполняется только воздухом. Топливо не поступает вместе с воздухом — это ключевое отличие от бензинового двигателя.
2. Такт сжатия. Оба клапана закрыты. Поршень движется вверх и сжимает воздух примерно до одной шестнадцатой — одной двадцатой его исходного объёма (степень сжатия от 16:1 до 22:1). Сжатый воздух нагревается: его температура поднимается примерно до 500–700 градусов Цельсия.
3. Рабочий такт (сгорание). Незадолго до того, как поршень достигнет верхней точки, форсунка впрыскивает мелко распылённую порцию дизельного топлива под очень высоким давлением (обычно 150–300 бар и более) в горячий воздух. Топливо воспламеняется самопроизвольно. Расширяющиеся газы толкают поршень вниз — именно этот такт создаёт мощность.
4. Такт выпуска. Выпускной клапан открывается, и поднимающийся поршень выталкивает отработавшие газы.

Главное: воспламенение в дизеле происходит от тепла сжатия, а не от искры. Это имеет практические последствия:

• У дизельного двигателя нет свечей зажигания, катушки или распределителя. Сырость в системе зажигания, частая причина поломок бензиновых двигателей, для дизеля не проблема.
• Дизелю нужна хорошая герметичность цилиндра, чтобы сжимать воздух. Изношенные кольца, прогоревшие клапаны или пробитая прокладка головки блока вызывают трудный запуск и белый или синий дым.
• Холодный двигатель отдаёт тепло стенкам цилиндра и может не достичь температуры воспламенения. Поэтому у небольших двигателей в камере сгорания или впускном коллекторе есть свечи накаливания (или подогрева), которые включаются на несколько секунд перед прокруткой.
• Только топливо управляет частотой вращения двигателя. Рычаг газа не перекрывает воздух; он меняет количество впрыскиваемого топлива. Поэтому дизель мгновенно останавливается при перекрытии подачи топлива, а органы остановки двигателя перекрывают топливо на топливном насосе высокого давления.
• Дизельное топливо горит горячее и медленнее, поэтому двигатель тяжёлый и прочный и работает на более низких оборотах, чем бензиновый.

Типичные цифры, которые стоит запомнить. Нормальные обороты холостого хода — примерно 700–900 об/мин; работа на крейсерском режиме при 70–80 процентах от максимальных оборотов щадит двигатель больше, чем работа на полной мощности; нормальная температура охлаждающей жидкости — примерно 75–90 градусов Цельсия; давление масла в прогретом двигателе на крейсерском режиме обычно 2–4 бара. Всегда сверяйтесь с руководством по эксплуатации вашего двигателя для фактических значений.

Почему двигателю нужен воздух

Для сгорания нужно много чистого воздуха. Практическое правило: дизель потребляет примерно 100 кубических метров воздуха в час на каждые 10 киловатт мощности при полной нагрузке. Если моторный отсек плохо проветривается или воздушный фильтр забит, двигатель будет задыхаться, дымить чёрным и терять мощность. Это распространённая проблема на лодках, где дополнительный ящик или встроенная подушка перекрыли воздухозаборник.

Топливная система

Представляйте топливную систему как цепь. Каждое звено должно работать, а топливо должно быть чистым и без воздуха и воды.

Путь топлива

Путь от бака до цилиндра выглядит так:

1. Топливный бак. Оснащён горловиной, дыхательной трубкой, указателем уровня или смотровой трубкой, сливной пробкой в самой нижней точке и заборной трубкой, расположенной немного выше дна, чтобы осадок и вода оседали ниже неё. Запорный клапан на подающей линии должен быть доступен снаружи моторного отсека на случай пожара.
2. Первичный фильтр с отстойником воды. Первая линия защиты, часто элемент типа Racor в прозрачной чаше со сливным краном внизу. Вода, будучи тяжелее дизтоплива, оседает в чаше, где её видно.
3. Подкачивающий насос. Небольшой диафрагменный насос, приводимый кулачком от двигателя, с ручным рычагом прокачки, чтобы можно было вручную заполнить систему топливом.
4. Вторичный (установленный на двигателе) фильтр. Более тонкий бумажный элемент, обычно 2–10 микрон, защищающий топливный насос высокого давления и форсунки, у которых внутренние зазоры составляют всего несколько микрон.
5. Топливный насос высокого давления. Прецизионный насос, который подаёт топливо под высоким давлением, в нужном количестве и в точно нужный момент, поочерёдно к каждой форсунке. В современном двигателе с аккумуляторной топливной системой (common-rail) высоконапорная рампа питает электронно управляемые форсунки.
6. Форсунки. Пружинные распылители, которые открываются при заданном давлении и впрыскивают распылённую порцию в цилиндр. Неиспользованное топливо уходит обратно в бак по трубке отвода утечек (обратной линии).

На схеме ниже показано устройство типичной топливной системы яхтенного дизеля, включая процедуру удаления воздуха, которая выполняется после замены фильтра.

Click to zoom

Проблемы качества топлива

Загрязнённое топливо — главная причина поломок вспомогательного двигателя в море. Основные загрязнители:

• Вода. Попадает через конденсат внутри частично пустого бака (веская причина держать баки полными, когда лодка стоит на зимовке), через протекающие палубные горловины или из некачественного топлива с колонки. Вода вызывает коррозию, повреждает топливные насосы высокого давления и питает бактерии.
• «Дизельная болезнь». Микробная колония, которая живёт на границе раздела вода-топливо. Она образует чёрный слизистый осадок, забивающий фильтры. Тёплая погода и долгое хранение усугубляют проблему. Помогают биоциды и регулярный слив из бака.
• Осадок и ржавчина. Оседают на дне баков и взмучиваются при сильной качке, поэтому фильтры часто забиваются именно тогда, когда море штормит и двигатель нужнее всего.
• Парафин. В очень холодных условиях в некоторых видах топлива могут образовываться кристаллы парафина, которые забивают фильтры. Зимнее топливо предотвращает это.

Практические меры: заправляться на оживлённых и надёжных заправках; при заливке из канистр использовать воронку с мелким фильтром; регулярно сливать немного отстоя из нижней части бака и из отстойника воды; иметь запасные фильтры и знать, как их менять; и держать бак настолько полным, насколько это практически возможно.

Воздух в топливной системе и прокачка

Форсункам дизеля нужно гидравлическое давление для работы. Воздух сжимаем, поэтому, как только он попадает в систему высокого давления, насос не может создать давление, и двигатель не запустится или заглохнет. Воздух попадает, когда:

• Бак опустел.
• Фильтр заменили, но не заполнили.
• Ослаблено соединение трубки, и оно засасывает воздух.
• Вышла из строя диафрагма подкачивающего насоса.

Лекарство — прокачка. Детали различаются у разных двигателей, поэтому читайте руководство, но последовательность для большинства двигателей такова:

1. Убедитесь, что в баке есть топливо, и откройте запорный клапан бака.
2. Откройте винт прокачки на первичном фильтре, если он есть, и работайте ручным рычагом подкачивающего насоса, пока топливо не потечёт без пузырьков. Закройте винт.
3. Перейдите ко вторичному фильтру. Откройте его винт прокачки и качайте, пока не пойдёт топливо без воздуха. Закройте.
4. Перейдите к топливному насосу высокого давления. Откройте его винт прокачки (на некоторых двигателях насос самопрокачивающийся) и качайте, пока не пойдёт чистое топливо. Закройте.
5. Если двигатель всё ещё не запускается, слегка ослабьте накидные гайки топливных трубок у форсунок, по одной, примерно на один оборот. Прокрутите двигатель стартером при положении органа остановки в режиме работы, пока у гайки не появится топливо без пузырьков. Затем затяните гайку и перейдите к следующей.
6. Вытрите пролитое топливо. Разлитое дизтопливо в трюме — нарушение экологических норм и риск поскользнуться и возгорания.

Золотое правило: прокачивать последовательно от бака к форсункам, никогда не пропуская ни одного участка. Не забывайте пользоваться ручным рычагом прокачки. Если кулачок подкачивающего насоса находится в верхней точке хода, рычаг будет ощущаться жёстким; проверните двигатель на четверть оборота и попробуйте снова.

У многих современных двигателей (многие Volvo Penta и Yanmar) есть самопрокачивающиеся системы, но после долгого простоя им всё равно нужна прокачка подкачивающего насоса. У некоторых электронных двигателей есть электрический насос прокачки.

Безопасность. Никогда не используйте стартер долгое время при прокачке: включайте его не более чем на 10–15 секунд, затем отдыхайте минуту, чтобы мотор остыл. Держитесь подальше от струи топлива высокого давления у гаек форсунок, которая может проникнуть под кожу. Не курите и держите открытый огонь подальше.

Планирование расхода топлива

Для планирования перехода крейсерский дизель обычно расходует около 0,25–0,3 литра топлива на киловатт-час при полной нагрузке. Примерно вспомогательный двигатель мощностью 30 лошадиных сил на комфортной крейсерской скорости расходует около 2–3 литров в час. Всегда планируйте, исходя из реального расхода вашей лодки, измеренного за несколько переходов. Осторожный шкипер держит запас не менее 30 процентов от запланированного расхода топлива, а на океанском переходе ходит на моторе только при наличии топлива, достаточного, чтобы войти в гавань против прилива.

Система охлаждения

Дизельные двигатели превращают в полезную работу лишь около трети энергии топлива; остальное уходит в тепло через выхлоп и охлаждающую воду. Система охлаждения должна отводить тепло от блока и головки цилиндров, иначе двигатель заклинит.

Прямое (забортное) охлаждение

Простые старые и малые двигатели охлаждаются непосредственно морской водой. Вода забирается через борт через кингстон, проходит через фильтр, перекачивается насосом забортной воды через каналы в блоке и головке двигателя и выбрасывается вместе с выхлопом.

Преимущества — простота и дешевизна. Недостатки серьёзны: соль разъедает каналы, соли оседают внутри двигателя, и двигатель работает холоднее оптимального, что увеличивает износ. По этой причине прямое охлаждение редко встречается на современных яхтах.

Непрямое (пресноводное) охлаждение

Почти все современные яхтенные двигатели используют замкнутый контур пресной воды (охлаждающей жидкости), почти как в автомобиле. Блок двигателя охлаждается смесью пресной воды и антифриза (обычно 50:50, что также защищает от коррозии). Термостат регулирует температуру. Тепло из охлаждающей жидкости передаётся морской воде в теплообменнике, а морская вода выбрасывается в выхлоп.

Таким образом, есть два отдельных контура:

1. Контур пресной воды. Охлаждающая жидкость циркулирует приводным циркуляционным насосом через блок, головку, корпус термостата и теплообменник. Расширительный бачок с крышкой под давлением компенсирует расширение. Крышка удерживает в системе давление около 0,5–1 бара, повышая температуру кипения.
2. Контур забортной воды. Морская вода поступает через кингстон, фильтр, насос забортной воды и теплообменник (а часто также через масляный и редукторный охладители), затем уходит в смесительное колено выхлопа, где охлаждает и заглушает выхлопные газы и покидает лодку через транец.

На схеме ниже показан путь забортной воды через типичный двигатель с непрямым охлаждением.

Click to zoom

Регулярные проверки системы охлаждения

Перед каждым запуском проверяйте, что:

• Уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке правильный (двигатель холодный!). Никогда не открывайте крышку давления на горячем двигателе: горячий пар и охлаждающая жидкость могут вызвать сильные ожоги.
• Кингстон открыт. Очень частая причина перегрева — кингстон, оставленный закрытым после подъёма на берег или постановки на зимовку. Многие шкиперы вешают на ключ зажигания бирку-напоминание.
• Фильтр забортной воды чист от водорослей, пластиковых пакетов и медуз. Смотрите через стеклянную чашу; в местах с большим количеством водорослей чистите её регулярно.
• Приводной ремень циркуляционного насоса и генератора имеет правильное натяжение, обычно прогиб примерно 10–12 миллиметров при нажатии большим пальцем на середине пролёта.

После запуска всегда проверяйте, что вода выходит с выхлопом в течение нескольких секунд. Это единственный быстрый признак того, что насос забортной воды работает. Отсутствие воды означает: немедленно заглушите двигатель, так как работа без охлаждающей воды повредит крыльчатку за минуту, может перегреть выхлопной шланг и расплавить выхлопную трубу.

Признаки отказа охлаждения

• Сигнал высокой температуры или показания указателя температуры.
• Нет воды из выхлопа или пар вместо воды.
• Потеря охлаждающей жидкости из расширительного бачка, с потёками на месте перелива.
• Сладкий запах горячего антифриза или молочный цвет на щупе масла (охлаждающая жидкость в масле, что указывает на пробитую прокладку головки блока).
• Падение мощности с последующим заклиниванием.

Замена крыльчатки забортного водяного насоса

Крыльчатка — резиновый ротор с лопастями, который находится внутри насоса забортной воды. Вращаясь, он засасывает и выталкивает воду, изгибая свои лопасти о кулачок. Она охлаждается и смазывается водой. Резина стареет, и если насос работает без воды даже несколько секунд, лопасти перегреваются и рвутся. Поэтому крыльчатка — главный пункт обслуживания яхтенного двигателя.

Замена крыльчатки — навык, который экзаменаторы RYA ожидают от Yachtmaster уметь выполнить в море примерно за 15 минут, имея запчасти на борту. Меняйте крыльчатку раз в год или каждые 200 часов, в зависимости от того, что наступит раньше. Если вы купили лодку или у вас была поломка, замените её сразу и установите крышку насоса с пластиной.

На схеме ниже показана хорошая крыльчатка в сравнении с изношенной, а также последовательность замены.

Click to zoom

Процедура:

1. Заглушите двигатель и дайте ему остыть. Закройте кингстон забортной воды (иначе при открытии насоса вода хлынет внутрь).
2. Снимите крышку насоса. Обычно её держат четыре или шесть небольших винтов. Храните винты в лотке или банке, потому что они любят падать в трюм.
3. Извлеките старую крыльчатку. Используйте съёмник крыльчатки или две отвёртки, аккуратно и равномерно поддевая, не царапая корпус. Перед снятием отметьте направление лопастей, чтобы видеть, как она была установлена.
4. Найдите каждую недостающую лопасть. Если на старой крыльчатке не хватает лопасти, она ушла дальше по системе в теплообменник или масляный охладитель и заблокирует его. Осмотрите корпус, затем шланги и вход в теплообменник, пока не найдёте все обломки. Недостающий кусочек — будущая закупорка.
5. Осмотрите корпус и изнашиваемую пластину на наличие задиров. Сильно поцарапанную изнашиваемую пластину нужно заменить.
6. Смажьте новую крыльчатку тонким слоем силиконовой смазки или средства для мытья посуды. Не используйте минеральное масло или нефтяную смазку: они могут набухнуть и разрушить резину.
7. Вставьте новую крыльчатку в корпус лёгким покручивающим движением в направлении вращения. Лопасти должны быть отогнуты назад (относительно направления вращения), когда входят в корпус насоса.
8. Установите новую прокладку или уплотнительное кольцо крышки. Установите крышку и равномерно затяните винты.
9. Откройте кингстон и проверьте, нет ли течи. Запустите двигатель и убедитесь, что вода сразу идёт из выхлопа.

Сохраните старую крыльчатку, если она повреждена только от старости: она может помочь дойти домой, если новая выйдет из строя, и стоит хранить лопасти в том же положении, в каком они были при снятии, в мешочке.

Прочие моменты системы охлаждения

• Термостат. Открывается при заданной температуре (часто 71–82 градуса Цельсия), чтобы охлаждающая жидкость циркулировала через теплообменник. Термостат, застрявший в закрытом положении, вызывает перегрев; застрявший в открытом — двигатель работает холодно и быстрее изнашивается.
• Теплообменник. Морские соли и мусор могут частично забить трубки, снижая эффективность охлаждения. Обычно его чистят и удаляют накипь при большом техобслуживании.
• Смесительное колено выхлопа. Постепенно зарастает нагаром и солью, ограничивая выхлоп и вызывая противодавление и дым. Осматривайте его ежегодно.
• Аноды (цинки). Двигатель и теплообменник имеют жертвенные цинковые аноды, которые защищают от гальванической коррозии. Меняйте их, когда примерно половина выгорела.
• Антисифонный клапан. Если двигатель стоит ниже ватерлинии, петля с воздушником или антисифонный клапан в шланге охлаждающей воды не даёт морской воде подсосаться обратно в двигатель через выхлоп, когда лодка накренена. Засосанная вода может заполнить цилиндр и вызвать гидроудар при следующей прокрутке. Если двигатель не проворачивается вручную после того, как лодка долго шла с креном, подозревайте воду в цилиндре. В этом случае не используйте стартер.

Смазка

Система смазки смазывает подшипники, стенки поршней и механизм газораспределения, отводит тепло и удерживает продукты сгорания во взвешенном состоянии. Шестерённый насос в картере подаёт масло через сетчатый фильтр, полнопоточный фильтр и под давлением к коренным подшипникам.

• Проверяйте уровень на щупе перед каждым запуском при остановленном и ровно стоящем двигателе. Уровень должен быть между метками min и max.
• Используйте сорт масла, указанный в руководстве, обычно дизельное моторное масло 15W-40 со спецификацией API CF-4 или выше. Не используйте бензиновые моторные масла.
• Меняйте масло и фильтр после первых 50 часов (обкатка), затем каждые 100–250 часов или хотя бы раз в год, в идеале в конце сезона, чтобы кислые продукты сгорания не оставались в двигателе зимой.
• Сигнал низкого давления масла означает: немедленно остановите двигатель. Обычные причины — низкий уровень масла, вышедший из строя масляный насос, забитый сетчатый фильтр приёмника, неисправный датчик или изношенные подшипники.
• Молочное масло указывает на воду в масле (пробитая прокладка головки, трещина в головке или неисправный теплообменник или масляный охладитель). Разбавленное масло с запахом дизтоплива указывает на протекающую диафрагму подкачивающего насоса или протекающую форсунку.

У редуктора есть собственное масло, которое проверяют и меняют по интервалам производителя. Многие гидравлические редукторы используют моторное масло или жидкость для автоматических трансмиссий; некоторые — специальное трансмиссионное масло. Проверьте правильный тип перед доливом.

Электрическая система двигателя

Электрическая система двигателя выполняет три задачи: запускает двигатель, заряжает аккумуляторы и питает сигнализацию и приборы.

Компоненты

• Аккумулятор (стартерный). Свинцово-кислотный аккумулятор на 12 вольт (на некоторых крупных лодках — 24 вольта). Стартерные аккумуляторы рассчитаны на короткий, мощный разряд. Их нужно держать отдельно от бортового (домового) аккумулятора, чтобы работа каютного освещения и холодильника никогда не оставила вас без возможности запуска. Диод или реле разделения заряда по напряжению позволяет заряжать оба от двигателя.
• Стартер. Электродвигатель, который зацепляет маховик через шестерню. Он может потреблять 200–400 ампер в течение нескольких секунд, поэтому кабели должны быть толстыми, а соединения — чистыми и плотными.
• Соленоид. Электромагнитный выключатель, который замыкает мощную цепь стартера при повороте ключа. Щелчок без прокрутки часто указывает на слабый аккумулятор или плохой контакт.
• Генератор. Приводится ремнём от шкива коленчатого вала, вырабатывает зарядный ток и питает электрооборудование при работе двигателя. Выходное напряжение регулируется на уровне около 13,8–14,4 вольта. Показание вольтметра ниже 12,5 вольта при работающем двигателе означает, что генератор не заряжает.
• Свечи накаливания. Электрические нагреватели, которые прогревают камеры сгорания в холодную погоду. Обычно их включают на 10–20 секунд перед запуском.
• Соленоид остановки или трос остановки. Перекрывают топливо для остановки двигателя.
• Приборная панель и сигнализация. Лампы давления масла, температуры воды и заряда, а также зуммер.
• Выключатель-разъединитель аккумулятора. Позволяет отключить аккумулятор от цепи двигателя. Оставляйте его включённым при работающем двигателе: переключение главного выключателя аккумулятора в положение OFF при работающем генераторе может вывести из строя диоды генератора.

Базовое электрическое обслуживание

• Держите клеммы аккумулятора чистыми, затянутыми и смазанными вазелином.
• Проверяйте уровень электролита в необслуживаемых аккумуляторах и доливайте дистиллированную воду.
• Регулярно проверяйте натяжение и состояние ремня генератора. Проскальзывающий ремень визжит под нагрузкой и снижает зарядку.
• Осматривайте кабели и соединения стартера и генератора на предмет зелёной коррозии.
• Проверьте зарядное напряжение при работающем двигателе; показание должно быть около 13,8–14,4 вольта.
• Проверьте, что провод заземления (минус) к блоку двигателя надёжно закреплён.

Правильное использование стартера

Если двигатель не запустился в первые 10 секунд прокрутки, отпустите ключ и подождите 30 секунд или минуту. Повторная длительная прокрутка перегревает стартер и разряжает аккумулятор. Не продолжайте попытки: ищите причину. Если двигатель трудно запустить, проверьте, полностью ли возвращён орган остановки, открыт ли топливный кран и не включена ли передача. Всегда запускайте двигатель с рычагом передач в нейтрали. Многие двигатели имеют блокировку запуска при включённой передаче.

Выхлоп, редуктор и винт

• Цвет выхлопа — диагностический признак, о котором говорится в разделе поиска неисправностей. Чёрный дым указывает на слишком много топлива для имеющегося воздуха; белый дым — несгоревшее топливо или пар; синий — сгорает смазочное масло.
• Противодавление выхлопа. Забитый глушитель или ограниченное смесительное колено снижают мощность и увеличивают дым.
• Редуктор и привод. Редуктор обеспечивает ход вперёд, нейтраль и задний ход. Парусная яхта с складным или флюгерным винтом должна проверяться на шаг и на обрастание. Проверьте вал и сальник дейдвуда на течь и соосность. Сальник дейдвуда при работе должен подтекать несколько капель в минуту; не затягивайте его слишком сильно.
• Обрастание винта. Водоросли, линь от ловушки для омаров или полиэтиленовый пакет вокруг винта остановят двигатель. Немедленно остановитесь и срежьте линь; если есть опасность, вызывайте помощь.

Ежедневное и периодическое обслуживание

Плановая программа обслуживания предотвращает большинство поломок.

Ведите журнал двигателя: моточасы, даты обслуживания, замены масла и фильтров, каждый ремонт. Он поможет в диагностике неисправностей и при продаже.

Систематический поиск неисправностей

Поиск неисправностей — логический процесс. Вместо того чтобы наугад менять детали, используйте следующий метод:

1. Остановитесь и подумайте. Что именно произошло? Двигатель внезапно остановился или медленно заглох? Упали обороты, были ли сигналы тревоги, дым или странные звуки?
2. Сначала проверьте очевидное. Топливо открыто, орган остановки возвращён, передача в нейтрали, выключатель аккумулятора включён, кингстон открыт. Большинство неисправностей вызвано чем-то простым.
3. Двигайтесь от симптома к системе. Используйте таблицы ниже. Проверяйте по одной вещи за раз.
4. Меняйте по одной вещи за раз. Иначе вы не узнаете, какое исправление сработало.
5. Отдохните и подумайте, когда причина неочевидна. Чашка чая и ясная голова лучше, чем паническая возня с инструментом.

Двигателю для работы нужны три вещи: воздух, топливо и сжатие (тепло). Большинство проблем с запуском связано с одним из них.

Неисправность 1: Двигатель не проворачивается (нет прокрутки)

Неисправность 2: Двигатель проворачивается, но не запускается

Неисправность 3: Двигатель запускается, но глохнет или теряет мощность

Неисправность 4: Перегрев

Неисправность 5: Дым

Небольшое количество белого или синего дыма при запуске холодного двигателя — нормально; он исчезает по мере прогрева. Постоянный чёрный дым под нагрузкой — признак того, что двигатель работает слишком тяжело, часто из-за обросшего корпуса или винта.

Неисправность 6: Сигнал давления масла

Если загорается красная лампа давления масла или стрелка падает, немедленно остановите двигатель. Проверьте уровень. Если уровень в норме, подозревайте неисправный датчик, забитый сетчатый фильтр приёмника или выходящий из строя масляный насос. Не запускайте двигатель снова, пока не найдена причина. Продолжение работы без давления масла разрушает подшипники за считанные минуты.

Неисправность 7: Проблемы с зарядкой

• Лампа заряда горит при работе: сломанный или проскальзывающий ремень, ослабленное соединение или неисправный генератор.
• Аккумуляторы многократно разряжаются: неисправный генератор, плохие соединения, состаренный аккумулятор, слишком большая нагрузка или двигатель работал недостаточно долго.
• Вольтметр показывает ниже 13 вольт при работе: зарядка не происходит.

Если генератор выходит из строя в море, уменьшите нагрузку, выключите второстепенное оборудование и реже используйте двигатель для движения. В аварийной ситуации может помочь небольшой портативный генератор или солнечная панель.

Неисправность 8: Вибрация и шум

• Сильная вибрация на определённых оборотах: обросший или повреждённый винт, изогнутый вал, повреждённый подшипник дейдвуда (cutless) или вышедшая из строя опора двигателя.
• Стуки: низкое давление масла, изношенные подшипники или воздух в топливе.
• Визг: проскальзывающий ремень.
• Дребезжание из сальника или вала: ослабленная муфта, пропавший шплинт или изношенный подшипник дейдвуда (cutless).

Аварийные меры

Если двигатель выходит из строя в критической ситуации, например близко к берегу, сначала думайте о безопасности судна:

1. Если идёте под парусами, уходите от опасности.
2. Если стоите на якоре в гавани, держитесь на якоре и вызывайте помощь.
3. Передайте «Pan-Pan», если судно может оказаться в опасности. Не колеблитесь просить буксир до того, как ситуация станет критической.
4. Если линь намотан на винт, заглушите двигатель, выньте ключ, оцените риск и срежьте линь. В сильное волнение вызывайте помощь, а не ныряйте за борт.

Никогда не пытайтесь многократно запускать горячий, заклинивший двигатель. Если он перегрелся, дайте ему остыть, прежде чем осматривать.

Запчасти и инструменты

Прибрежный шкипер должен брать запчасти и инструменты, подходящие для перехода. Для океанского плавания стандарт Yachtmaster требует достаточного запаса, чтобы устранить наиболее вероятные неисправности. Разумный комплект включает:

Храните руководство и инструменты там, где их легко найти. Тренируйтесь пользоваться ими в спокойной обстановке.

Разобранный пример

Сценарий. Вы шкипер 36-футового шлюпа с трёхцилиндровым дизелем мощностью 30 лошадиных сил с пресноводным охлаждением. Вы идёте на моторе при слабом ветре через приливные ворота, в 8 морских милях от пункта назначения. Срабатывает сигнал температуры двигателя, и вы замечаете, что из выхлопа больше не идёт вода.

1. Безопасность прежде всего. Вы немедленно переводите газ на холостой ход, ставите передачу в нейтраль и заглушаете двигатель. Вы проверяете своё место и движение вокруг. Прилив вот-вот начнёт работать против вас, поэтому вы решаете поднять паруса и идти под парусами, пока диагностируете неисправность. Вы сообщаете экипажу, что происходит.
2. Проверьте очевидное. Кингстон открыт (это было в контрольном списке, который вы заполняли раньше). Вы смотрите на фильтр забортной воды через стеклянную чашу: он чист, в нём есть вода. Вы делаете вывод, что вода доходит до фильтра, поэтому засор дальше.
3. Порассуждайте. Нет воды из выхлопа при чистом фильтре указывает на то, что насос не перекачивает воду. Наиболее вероятная причина — крыльчатка. Вы не меняли её 14 месяцев.
4. Дайте двигателю остыть. Вы ждёте не менее 15 минут; блок двигателя горячий. Вы не открываете крышку расширительного бачка.
5. Закройте кингстон и замените крыльчатку. С открытой крышкой насоса вы находите изношенную крыльчатку с тремя недостающими лопастями. Вы снимаете её и ставите новую, смазав силиконовой смазкой. Затем ищете три недостающие лопасти и находите две в корпусе насоса и одну, застрявшую во входном шланге теплообменника. Вы вынимаете все три.
6. Соберите обратно. Вы ставите крышку с новой прокладкой, затягиваете винты и открываете кингстон. Проверяете на течь.
7. Перезапуск. Вы проверяете уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке (он немного низкий, поэтому доливаете, когда система остыла). Запускаете двигатель и сразу смотрите на выхлоп: вода идёт нормально. Следите за указателем температуры в течение следующих 15 минут. Он стабилизируется на 80 градусах Цельсия.
8. Запишите и предотвратите. Вы записываете поломку, причину и ремонт в журнал двигателя, добавляете замену запасных крыльчаток в список покупок и решаете впредь менять крыльчатку каждый год.

Ключевые уроки: остановите двигатель, пока повреждение не усугубилось, работайте систематически, двигаясь от симптома, всегда находите обломки лопастей и держите запчасти.

Распространённые ошибки

• Работа двигателя при закрытом кингстоне, обычно после постановки на зимовку. Предотвращайте биркой на ключе.
• Не проверять выхлоп на наличие воды после запуска.
• Открывать горячую крышку давления. Дождитесь, пока двигатель остынет, затем накройте крышку толстой тканью и открывайте медленно.
• Использовать нефтяную смазку на крыльчатке, которая разбухает резину.
• Не извлекать недостающие лопасти крыльчатки.
• Злоупотреблять стартером. Дайте ему отдохнуть, чтобы остыл, и не разряжайте аккумулятор.
• Прокачивать в неправильном порядке или не прокачивать вовсе, а потом удивляться, почему двигатель не работает.
• Держать бак почти пустым в сильную качку, что взмучивает осадок и открывает заборник.
• Путать переключатель аккумуляторов, так что двигатель запускается от бортового аккумулятора, который уже разряжен.
• Выключать главный выключатель аккумулятора при работающем двигателе, что может вывести из строя генератор.
• Менять несколько вещей сразу при поиске неисправности, так что вы никогда не узнаете истинную причину.
• Не брать правильные запчасти, особенно крыльчатки, фильтры и ремень, который действительно подходит.
• Игнорировать ранние предупреждающие признаки, такие как визжащий ремень, течь масла или немного высокая температура.

Итоги

• Дизель сжимает воздух до тех пор, пока тот не станет достаточно горячим, чтобы воспламенить впрыснутое в него топливо. Ему нужны воздух, чистое топливо и сжатие. У него нет искры, а газ управляет только подачей топлива.
• Топливная система идёт от бака через первичный фильтр с отстойником воды, подкачивающий насос и вторичный фильтр к топливному насосу высокого давления и форсункам. Воздух или вода в топливе — главный источник проблем; прокачивайте последовательно от бака к форсункам.
• Загрязнённое топливо вызывает больше поломок, чем что-либо ещё. Держите баки полными и чистыми, сливайте отстойник и держите запасные фильтры.
• Большинство яхт используют пресноводное (непрямое) охлаждение с теплообменником и контуром забортной воды. После каждого запуска проверяйте, что вода идёт из выхлопа.
• Крыльчатка забортного насоса — самый частый отказ системы охлаждения. Меняйте её ежегодно, смазывайте силиконовой смазкой или средством для мытья посуды и извлекайте каждую недостающую лопасть.
• Проверяйте масло, охлаждающую жидкость, кингстон, фильтр, ремни и топливо перед каждым запуском. Немедленно заглушайте двигатель, если загорелся сигнал давления масла.
• Никогда не выключайте главный выключатель аккумулятора при работающем генераторе. Держите стартерный и бортовой аккумуляторы раздельно.
• Поиск неисправностей логичен: проверяйте очевидное, двигайтесь от симптома к системе, меняйте по одной вещи за раз. Используйте цвет выхлопного дыма как подсказку.
• Берите запчасти и инструменты, соответствующие неисправностям, с которыми вы, скорее всего, столкнётесь: крыльчатки, фильтры, ремни, предохранители, мультиметр и руководство.

Проверьте себя

1. Почему дизелю не нужны свечи зажигания и что делают свечи накаливания?

Ответ: Дизель воспламеняет топливо за счёт тепла, которое возникает при сжатии воздуха до высокой степени (16:1–22:1 и более), что поднимает его температуру значительно выше 500 градусов Цельсия. Топливо, впрыснутое в этот горячий воздух, воспламеняется само. Свечи накаливания предварительно прогревают камеру сгорания холодного двигателя, чтобы сжатый воздух легче достигал температуры воспламенения при запуске.

2. Перечислите основные компоненты топливной системы дизеля по порядку, от бака до цилиндра.

Ответ: Бак, первичный фильтр с отстойником воды, подкачивающий насос, вторичный тонкий фильтр, топливный насос высокого давления, форсунки. Излишки топлива возвращаются в бак по трубке отвода утечек.

3. Двигатель не запускается после того, как вы опустошили бак и заправили его снова. Что нужно сделать?

Ответ: Прокачать топливную систему, чтобы удалить воздух. Откройте кран бака, затем прокачивайте по порядку от бака к форсункам: первичный фильтр, вторичный фильтр и топливный насос высокого давления, используя ручной рычаг подкачивающего насоса, пока у каждого винта прокачки не пойдёт топливо без воздуха. При необходимости ослабьте накидные гайки топливных трубок у форсунок и прокрутите двигатель стартером, пока не появится топливо без пузырьков, затем затяните их. Используйте стартер короткими рывками.

4. В чём разница между прямым (забортным) и непрямым (пресноводным) охлаждением и почему второе — норма на современных яхтах?

Ответ: При прямом охлаждении морская вода проходит непосредственно через блок двигателя. При непрямом охлаждении замкнутый контур пресной воды с антифризом охлаждает двигатель, а тепло передаётся морской воде через теплообменник. Непрямое охлаждение предотвращает солевую коррозию и накипь внутри двигателя и позволяет работать при правильной, более высокой температуре под управлением термостата, что снижает износ.

5. Что нужно проверить сразу после запуска двигателя и что делать, если проверка не прошла?

Ответ: Проверить, что охлаждающая вода идёт из выхлопа. Если воды нет, немедленно заглушить двигатель. Частые причины — закрытый кингстон, забитый фильтр или вышедшая из строя крыльчатка. Работа без воды быстро разрушит крыльчатку и может перегреть выхлопную систему.

6. Вы меняете крыльчатку и обнаруживаете, что в старой не хватает двух лопастей. Что делать?

Ответ: Найти и извлечь недостающие лопасти. Они будут унесены потоком в корпус насоса, шланги, теплообменник или масляный охладитель, где могут перекрыть подачу охлаждающей воды. Тщательно поищите их до установки новой крыльчатки и запуска; если не найдёте, осмотрите вход в теплообменник.

7. Почему нельзя смазывать новую крыльчатку нефтяной смазкой?

Ответ: Минеральное масло и нефтяная смазка могут набухнуть и разрушить резину. Используйте силиконовую смазку, глицерин или немного средства для мытья посуды.

8. Двигатель нормально прокручивается, но не запускается, и из выхлопа нет дыма. Какие три вещи вы проверите в первую очередь?

Ответ: Подачу топлива: есть ли топливо в баке, открыт ли топливный кран и полностью ли орган остановки переведён в положение «работа». Затем проверить, не забиты ли фильтры и нет ли воздуха в системе, и при необходимости прокачать. Также убедиться, что свечи накаливания работают, если двигатель холодный.

9. Что означает чёрный, белый и синий выхлопной дым?

Ответ: Чёрный — слишком много топлива для имеющегося воздуха: забитый воздушный фильтр, ограниченный выхлоп, перегрузка из-за обросшего винта или изношенные форсунки. Белый — несгоревшее топливо или пар: холодный двигатель, низкое сжатие, воздух в топливе или попадание охлаждающей жидкости в цилиндры. Синий — сгорает смазочное масло: изношенные кольца или направляющие клапанов или переполненный картер.

10. Во время движения на моторе загорелась красная лампа давления масла. Что вы делаете?

Ответ: Немедленно заглушить двигатель, потому что работа без давления масла разрушает подшипники за считанные минуты. Проверить уровень масла. Если уровень в норме, подозревать забитый приёмник, неисправный датчик или выходящий из строя насос, и не запускать снова до выяснения причины, если только безопасность судна не требует иного.

11. Почему опасно выключать главный выключатель аккумулятора при работающем двигателе?

Ответ: Генератору нужен аккумулятор для регулировки выходного напряжения. При разомкнутой цепи генератор может выдать высокий скачок напряжения, который выведет из строя его диоды и регулятор и может повредить электронные приборы.

12. Назовите шесть позиций, которые вы включили бы в набор запчастей и инструментов для дизеля на прибрежный переход.

Ответ: Любые шесть из: запасные крыльчатки забортного насоса и прокладки, первичный и вторичный топливные фильтры, масляный фильтр и масло, запасной ремень генератора, хомуты и шланг, запасные предохранители и лампочки, мультиметр, съёмник крыльчатки, гаечные ключи и головки, воронка с мелким фильтром, фонарь, силиконовая смазка, руководство двигателя, антифриз/охлаждающая жидкость, дистиллированная вода.