Vessel Systems Maintenance Offshore - Engine & Electrical Troubleshooting

Предварительные требования

Вы должны иметь диплом RYA Coastal Skipper или соответствовать его уровню, а желательно пройти курс RYA по дизельным двигателям (один день), который охватывает основы работы морского дизеля и регулярные проверки. Вы уже должны уметь:

• Проводить ежедневные проверки двигателя (масло, охлаждающая жидкость, ремень, фильтр забортной воды, уровень топлива, трюм) и запускать и останавливать двигатель.
• Находить на своей лодке кингстоны, выключатели аккумуляторов, распределительный щит и трюмные насосы.
• Считывать показания вольтметра аккумулятора и знать, какие цепи потребляют значительную мощность.

Экзаменатор Yachtmaster Offshore часто задает вопрос «Почему двигатель не запускается?» и ожидает, что вы знаете системы экзаменационной лодки: расположение фильтров, точки удаления воздуха, крыльчатку, ремень и аварийный румпель.

Цели обучения

• Объяснить устройство и назначение системы дизельного топлива и удалить из нее воздух после замены фильтра (программа RYA: двигатели и системы).
• Систематически диагностировать типичные неисправности дизеля: нет прокрутки, прокручивается, но не запускается, перегрев, дым.
• Объяснить контур охлаждения забортной водой и заменить крыльчатку водяного насоса.
• Описать систему постоянного тока 12 В: аккумуляторы, распределение, зарядку и защиту.
• Сравнить свинцово-кислотные и литиевые аккумуляторы и управлять степенью заряженности.
• Найти электрическую неисправность с помощью мультиметра.
• Описать зарядку от генератора, солнечных панелей и ветрогенератора и проверить напряжения зарядки.
• Описать системы пресной воды, санитарии и рулевого управления и собрать аварийное рулевое устройство.
• Действовать при аварии подводной арматуры (сквозного отверстия в корпусе).
• Проверить редуктор, дейдвудный сальник, гребной винт и аноды, а также объяснить газовую систему и правила ее безопасности.
• Следовать плану технического обслуживания и использовать структурированный подход к неисправности зарядки.

Пункты программы RYA Yachtmaster Offshore, охваченные этим уроком: двигатели и отказ двигателя, системы дизельного топлива и охлаждения, электрические системы и зарядка, системы пресной воды и санитарии, отказ рулевого управления и аварийное управление, безопасность газовой системы, плановое техническое обслуживание, запчасти и инструменты, действия при аварии подводной арматуры.

Самообеспеченность

В открытом море механика в марине нет. Если двигатель останавливается, аккумуляторы садятся или рулевое управление выходит из строя в 80 милях от берега, шкипер и экипаж должны починить это инструментом и запчастями на борту или обойтись без этого. Подход всегда один и тот же: понять систему, логично диагностировать от самой простой причины и иметь запчасти для устранения вероятных неисправностей.

Дизельный двигатель

Для работы дизелю нужны четыре вещи: топливо, воздух, сжатие и тепло. Искры нет: воздух, сжатый в цилиндре примерно в 20:1, нагревается достаточно (выше 500 °C), чтобы воспламенить топливо, впрыснутое в виде тонкого тумана. Для запуска также нужен стартер, который раскручивает двигатель достаточно быстро, чтобы создать это тепло, а для этого нужен исправный аккумулятор.

На практике большинство отказов яхтенных двигателей в море связано с топливом, затем с охлаждением и электрикой. Проблемы со сжатием (изношенные двигатели) редки и в море не устраняются.

Система топлива

Click to zoom

Движение топлива:

1. Бак: заборная трубка немного выше дна. Вода и осадок собираются под ней. Вентиляция предотвращает разрежение.
2. Сепаратор воды и первичный фильтр (часто объединены, около 10–30 микрон) с прозрачной чашей и сливом для отображения воды и грязи.
3. Подкачивающий насос: насос низкого давления на двигателе, обычно с ручным рычагом для прокачки.
4. Вторичный (тонкий) фильтр на двигателе, 2–10 микрон.
5. Топливный насос высокого давления: повышает давление до нескольких сотен бар и синхронизирует подачу в каждый цилиндр.
6. Форсунки: распыляют топливо в цилиндры. Избыток топлива возвращается в бак по сливной трубке.

На волне со дна бака поднимаются осадок и вода, поэтому двигатели часто останавливаются именно тогда, когда они нужнее всего. Держите баки полными, используйте чистое топливо, обрабатывайте против дизельной бактерии, если топливо долго хранится, и берите несколько запасных фильтрующих элементов.

Удаление воздуха из системы топлива

Воздух в системе топлива останавливает дизель, потому что топливный насос не может сжать воздух до необходимого давления. Воздух попадает после замены фильтра, при опустошении бака или через ослабленное соединение на стороне всасывания.

1. По возможности заполните новый фильтр чистым топливом до установки, чтобы уменьшить количество воздуха, который нужно удалить.
2. Откройте винт удаления воздуха на верхней части первичного фильтра. Работайте рычагом подкачивающего насоса, пока не потечет топливо без пузырьков. Закройте винт.
3. Повторите на винте удаления воздуха вторичного фильтра.
4. Повторите на винте удаления воздуха топливного насоса (если он есть).
5. Если двигатель по-прежнему не запускается, по одной-две ослабьте накидные гайки трубок форсунок на самих форсунках, установите рычаг газа в полное положение и прокручивайте двигатель короткими рывками, пока не начнет брызгать топливо, затем затяните. Держите руки подальше от топлива высокого давления: оно может проникнуть через кожу.
6. Запустите двигатель и проверьте отсутствие утечек.

Если рычаг подкачивающего насоса не действует, двигатель мог остановиться с кулачком насоса в самой верхней точке. Слегка провернув двигатель вручную (с декомпрессором, если он есть, или ключом за шкив коленвала), попробуйте снова.

Поиск неисправностей: нет прокрутки или прокручивается, но не запускается

Исправный свинцово-кислотный аккумулятор 12 В в покое показывает около 12,6 В или больше. При прокрутке напряжение не должно падать ниже примерно 10 В; если оно проседает, аккумулятор разряжен или плохой контакт. Ограничивайте прокрутку примерно 10 секундами за раз с 30-секундной паузой, чтобы защитить стартер и аккумулятор, и не прокручивайте двигатель повторно, не найдя причину, потому что двигатель с мокрым выхлопом, который прокручивается без воспламенения, продолжает закачивать забортную воду в выхлоп и может затопить двигатель через выпускной коллектор.

Дым

Охлаждение забортной водой

У большинства яхтенных двигателей непрямое охлаждение: закрытый контур пресной воды с антифризом охлаждает двигатель, а забортная вода, прокачиваемая через теплообменник, охлаждает этот контур, прежде чем поступить в выхлоп для его охлаждения.

Click to zoom

Каждый раз при запуске двигателя проверяйте, идет ли вода из выхлопа. Если ее нет в течение нескольких секунд, остановите двигатель и разберитесь. Если срабатывает сигнализация высокой температуры, уменьшите обороты, затем остановите двигатель как только это станет безопасно.

Причины перегрева по степени вероятности:

1. Закрыт кингстон забортной воды.
2. Фильтр забит водорослями или пластиком.
3. Крыльчатка вышла из строя (лопасти отломаны), часто после работы всухую.
4. Теплообменник забит, часто обломками лопастей крыльчатки.
5. Низкий уровень охлаждающей жидкости в закрытом контуре или отказ циркуляционного насоса или термостата.
6. Проскальзывающий или порванный приводной ремень (который может также приводить водяной насос и генератор).

Замена крыльчатки

1. Остановите двигатель и закройте кингстон забортной воды.
2. Выкрутите винты крышки насоса и снимите крышку. Отметьте прокладку или уплотнительное кольцо.
3. Извлеките крыльчатку съемником или аккуратно двумя отвертками или плоскогубцами, не повредив корпус.
4. Пересчитайте лопасти. Если какой-то не хватает, его нужно найти, обычно на входе теплообменника, иначе он его забьет.
5. Осмотрите кулачок и износную пластину на предмет задиров.
6. Смажьте новую крыльчатку средством для мытья посуды или глицерином (не нефтяной смазкой, которая разрушает резину). Согните лопасти в направлении вращения и вставьте крыльчатку, поворачивая в этом направлении.
7. Установите крышку с новой прокладкой, откройте кингстон, запустите двигатель и проверьте поток воды из выхлопа.

Тренируйтесь, пока не сможете делать это менее чем за 15 минут. Берите минимум две запасные крыльчатки и прокладки.

Авария подводной арматуры

К каждому кингстону должна быть привязана мягкая деревянная конусная пробка. Если кингстон или шланг выходит из строя ниже ватерлинии, закройте кингстон, если это возможно; если арматура оторвана, забейте пробку. Для больших отверстий используйте коллизионный мат или что угодно под рукой (подушки, паруса), прижатое изнутри или протянутое снаружи линями так, чтобы давление воды удерживало его на месте, одновременно работая трюмными насосами. Отверстие 25 мм на 0,5 м ниже ватерлинии может пропускать примерно 100 литров в минуту, что больше, чем может откачать большинство ручных трюмных насосов, поэтому остановить поток важнее, чем качать.

Система постоянного тока

Архитектура

Большинство яхт до примерно 12 м используют 12 В постоянного тока; более крупные яхты часто используют 24 В, что вдвое снижает ток при той же мощности и позволяет использовать более тонкие кабели.

Click to zoom

Типичная яхта имеет два аккумуляторных блока: стартерный аккумулятор двигателя и более крупный бытовой блок для всего остального, с выключателями и либо реле разделения заряда, либо реле, реагирующим на напряжение, либо зарядным устройством аккумулятор-аккумулятор, чтобы оба заряжались от двигателя, а стартерный аккумулятор оставался изолированным от бытовых потребителей. Каждый плюсовой кабель от аккумулятора должен быть защищен предохранителем или автоматом близко к аккумулятору, рассчитанным так, чтобы защитить кабель от перегрева. Незащищенное короткое замыкание может расплавить кабель и вызвать пожар за считанные секунды.

При работе с системой постоянного тока отключите аккумулятор и сначала отсоедините минусовую клемму (а подключите последней), чтобы гаечный ключ, касающийся плюсовой клеммы и двигателя или корпуса, не вызвал короткого замыкания.

Распределительный щит

Click to zoom

У каждой цепи есть собственный автомат или предохранитель, рассчитанный на ее кабель и нагрузку: например, ходовые огни 10 А, VHF 5 А, брашпиль 30 А или больше (часто на собственном автомате возле аккумулятора). Все минусы возвращаются на общую шину и затем на минус аккумулятора. Если автомат выбивает, выясните причину, прежде чем включать его снова более одного раза; никогда не ставьте предохранитель большего номинала, чтобы он не перегорал.

Аккумуляторы

Click to zoom

Степень заряженности свинцово-кислотного аккумулятора по напряжению в покое (после нескольких часов без заряда и нагрузки): 12,7 В — около 100%, 12,4 В — около 75%, 12,2 В — около 50%, 12,0 В — около 25%. Монитор аккумулятора с шунтом, который считает ампер-часы на входе и выходе, гораздо точнее.

Литиевые блоки заряжаются быстро и легкие, но BMS отключит аккумулятор для защиты, если напряжение, температура или ток выйдут за пределы, что может внезапно лишить питания всю систему, а стандартный генератор может перегрузиться при их зарядке. Устанавливайте их с совместимыми зарядными устройствами и схемой, защищающей генератор. Никогда не смешивайте типы или возраст аккумуляторов в одном блоке.

Зарядка: генератор

Click to zoom

Двигатель приводит генератор ремнем. Регулятор управляет выходным напряжением. При работе двигателя на оборотах около 1500–2000 об/мин напряжение на аккумуляторе в системе 12 В должно быть около 13,8–14,4 В.

• Ниже примерно 13,2 В при работающем двигателе: нет зарядки. Проверьте ремень (натяжение: прогиб около 10 мм при нажатии большим пальцем на самом длинном участке; ищите глянец и черную пыль), соединения генератора, проводку возбуждения и регулятор.
• Выше примерно 14,8 В: регулятор вышел из строя и перезаряжает. Аккумуляторы будут выделять газ, перегреваться и повредятся. Прекратите зарядку.

Никогда не отсоединяйте аккумулятор при работающем генераторе: скачок напряжения может разрушить диоды генератора.

Солнце и ветер

Click to zoom

Солнечные панели и ветрогенераторы должны заряжать через контроллер заряда, который ограничивает напряжение. Контроллеры MPPT извлекают на 10–30% больше энергии, чем PWM, особенно в прохладную или облачную погоду. Ветрогенераторам также нужен способ остановки или торможения при сильном ветре. Помните, что панель, частично затененная гиком или парусом, может потерять большую часть выходной мощности.

Поиск электрических неисправностей с помощью мультиметра

Мультиметр измеряет вольты (постоянного тока), сопротивление/целостность цепи (омы) и на некоторых моделях ток. Большинство неисправностей на яхте — это корродированные или ослабленные соединения, которые добавляют сопротивление и вызывают падение напряжения.

Прозвонка напряжением (цепь под напряжением)

При включенной цепи переключите мультиметр на постоянное напряжение. Поставьте черный щуп на заведомо исправный минус (шину или минус аккумулятора), затем двигайтесь по плюсовой стороне от аккумулятора к потребителю, измеряя в каждой точке. Там, где напряжение пропадает, неисправность находится между этой точкой и последней точкой, где напряжение было.

Click to zoom

Пример выполнения: не работают навигационные огни

1. Аккумулятор: 12,6 В. Аккумулятор исправен.
2. Выход автомата навигационных огней: 12,6 В. Автомат исправен.
3. Выход выключателя: 12,6 В. Выключатель исправен.
4. Распределительная коробка, где соединяется кабель мачты: 0 В. Неисправность между выключателем и коробкой, вероятно, корродированный обжим или обрыв провода.
5. Отключите цепь, сделайте соединение заново новым обжимом и термоусадкой, проверьте.

Если плюсовая сторона показывает правильно до самого огня, но огонь не работает, проверьте минус: измерьте от плюсовой клеммы огня до его минуса. Если там 0 В, а от плюсовой клеммы до минуса аккумулятора 12,6 В, обратный минусовый провод разорван.

Целостность и сопротивление (цепь без напряжения)

При отключенном питании переключите мультиметр на омы или прозвонку. Исправный провод или выключатель показывает почти ноль Ом; разрыв цепи показывает бесконечность (OL). Никогда не измеряйте сопротивление в цепи под напряжением.

Закон Ома, V = I × R, объясняет, почему важен корродированный стык: при нагрузке 5 А стык с сопротивлением 0,5 Ом дает падение 2,5 В, достаточное, чтобы VHF перестала передавать или не работал автопилот.

Система пресной воды

Click to zoom

Мембранный насос давления включается, когда открывается кран и падает давление. Гидроаккумулятор сглаживает циклы работы насоса. Калорифер нагревает воду от охлаждающей жидкости двигателя или от электронагревателя на берегу. Неисправности:

• Насос работает непрерывно или включается циклами при закрытых кранах: утечка (проверьте трюм на пресную воду), или воздух в системе, или бак пуст.
• Насос работает, но воды нет: бак пуст, воздушная пробка, засорен фильтр перед насосом.
• Насос не работает: автомат, реле давления, проводка.

Выключайте насос на щите при выходе из лодки или в сильную погоду; лопнувший шланг может слить бак в трюм. Опреснители, которые стоят на многих океанских яхтах, используют мембраны обратного осмоса, которые разрушаются от хлора, масла и длительного простоя без консервации.

Система санитарии

Click to zoom

Морские туалеты перекачивают отходы либо прямо за борт, либо через Y-клапан в накопительный бак, который опорожняют на станции откачки или в открытом море через сливной колодец за бортом. MARPOL, Приложение IV (формально применяется к более крупным судам, но хорошая практика для всех), запрещает сбрасывать необработанные сточные воды в пределах 12 миль от берега и обработанные (измельченные и обеззараженные) сточные воды в пределах 3 миль. Многие гавани и страны имеют более строгие местные правила.

Неисправности:

• Туалет тяжело качает: засорен выход, часто накипью или бумагой. Предотвращайте регулярным смывом большим количеством воды и периодической обработкой уксусом.
• Накопительный бак не опорожняется: засорился фильтр вентиляции, создавая разрежение, или засорен выход.
• Измельчитель заклинило: сначала отключите питание, затем очищайте.

Закрывайте кингстоны туалета, когда они не используются, и всегда в сильную погоду: унитаз ниже ватерлинии может сифонить и затопить лодку, если выходит из строя петля с вентиляцией.

Рулевые системы и аварийное управление

Click to zoom

Тросовое (проволочное) рулевое управление: тросы идут от штурвала через блоки к квадранту на баллере руля. Оно дает хорошее ощущение. Проверяйте натяжение тросов, соосность и износ блоков и ищите оборванные пряди около квадранта.

Гидравлическое рулевое управление: штурвал приводит насос, который двигает шток на румпельной руке руля. Прямого ощущения нет. Проверяйте уровень жидкости в бачке и шланги на утечки.

Аварийный румпель: почти на каждой яхте со штурвальным управлением есть аварийный румпель, который устанавливается сверху на баллер руля через палубный узел. Для гидравлических систем нужно открыть байпасный клапан, чтобы шток мог свободно двигаться. Знайте, где он хранится, тренируйтесь его устанавливать и держите курс с его помощью. Управление аварийным румпелем — тяжелая работа и требует большего предвидения; балансируйте паруса, чтобы уменьшить нагрузку.

Если сам руль потерян, варианты включают управление балансировкой парусов, буксировку дрога или шкотов с кормовых углов и их регулировку либо сборку временного руля из гика спинакера и половицы или крышки рундука.

Трансмиссия, валопровод и гребной винт

Двигатель — это лишь половина движительной системы. Шкипер должен уметь проверять и находить неисправности в остальной части.

• Редуктор. Проверяйте уровень масла раз в месяц (по щупу, при остановленном двигателе) и используйте сорт, который указывает производитель; в одних редукторах используется моторное масло, в других — трансмиссионная жидкость для автоматов. Молочное масло означает попадание воды. Меняйте масло раз в год или по инструкции. Если двигатель работает на оборотах, а лодка не двигается, подозревайте трос переключения передач, муфту или проскальзывающий редуктор.
• Тросы переключения и газа. Проверяйте, что положения рычагов соответствуют редуктору: рычаг в нейтрали должен оставлять редуктор в нейтрали. Залипающие или жесткие тросы — предупреждение; порванный трос может оставить вас без управления. Знайте, как переключать передачи прямо на редукторе в аварийной ситуации.
• Дейдвудный сальник (уплотнение вала). Традиционный набивной сальник должен медленно капать (несколько капель в минуту) при вращении вала для смазки и охлаждения; слишком тугой — перегревается, слишком слабый — заливает. Бессальниковое уплотнение не должно капать совсем; проверяйте сильфон на возраст и держите запасной. У сэвдрайвов есть резиновая диафрагма, которую нужно менять примерно каждые 7 лет независимо от ее вида.
• Гребной винт. Обросший винт — частая причина потери мощности: слизь, водоросли, линь от ловушки для омаров или полиэтиленовый пакет. Признаки: вибрация, потеря скорости или перегрев двигателя. Остановите двигатель, проверьте, что ничего нет рядом, и если безопасно, спуститесь за борт в маске или перережьте линь длинным ножом. Складным и флюгерным винтам нужна смазка, чтобы избежать отказа раскрытия.
• Аноды. Жертвенные цинковые или алюминиевые аноды защищают винт, вал и сэвдрайв от гальванической коррозии, корродируя вместо них. Меняйте их, когда они примерно наполовину израсходованы; почти съеденный анод вала — тревожный знак.

Газовая система

Большинство яхт готовят на сжиженном газе (бутан или пропан), который тяжелее воздуха и опускается в трюм, где искра может его воспламенить. В открытом море с этим нужно обращаться осторожно.

• Схема. Газовые баллоны находятся в герметичном рундуке, который сливается за борт, никогда не в трюм. Редуктор на баллоне снижает давление, и труба идет к плите. Используйте одобренный шланг и хомуты и меняйте шланги по интервалу производителя (обычно 5 лет).
• Отключение. Перекрывайте газ на баллоне (или на электромагнитном клапане) после каждого приготовления пищи, а не только на плите: иначе труба остается под давлением. Многие лодки имеют датчик газа с сигнализацией в трюме.
• Проверка на утечку. Нанесите мыльную воду на соединения: пузыри показывают утечку. Никогда не используйте открытый огонь для ее поиска. Если чувствуете запах газа: никаких выключателей и огня, перекройте газ на баллоне, проветрите и откачайте трюм ручным насосом, чтобы удалить газ.
• Потухание пламени. Проверьте, что на плите есть термопарное устройство защиты от потухания пламени, которое перекрывает газ, если пламя погасло.

Береговое питание, коррозия и подводная арматура

В марине 230 В берегового питания несет риск поражения электрическим током и гальванической коррозии. Используйте одобренное морское соединение с УЗО (устройство защитного отключения), проверяйте правильность полярности и никогда не включайте поврежденный кабель. Блуждающие токи или плохое заземление могут быстро корродировать кингстоны и аноды, поэтому не пренебрегайте ежегодной проверкой корпуса.

Кингстоны следует регулярно приводить в действие (открывать и закрывать каждый раз в месяц), чтобы они не заклинивали. Осматривайте шланги и дважды зажимайте каждый шланг ниже ватерлинии. Пробка подходящего размера должна быть привязана рядом с каждой подводной арматурой. Процедура при аварии подводной арматуры, описанная выше, применяется в любой момент, когда вы обнаруживаете поступление воды.

Еще из справочника по дизельному двигателю

Четырехтактный цикл

Почти все яхтенные дизели работают по четырехтактному циклу. На такте впуска поршень опускается и втягивает воздух. На сжатии поршень поднимается и сжимает воздух примерно до одной двадцатой его объема, нагревая его выше 500 °C. Непосредственно перед верхней точкой впрыскивается топливо, воспламеняется самостоятельно и толкает поршень вниз на такте рабочего хода. На такте выпуска поршень снова поднимается и выталкивает отработавшие газы. Два оборота коленвала составляют один цикл. Дизель регулируется количеством впрыскиваемого топлива, а не дросселированием воздуха, поэтому рычаг газа управляет топливным насосом, и поэтому двигатель может работать на очень малом количестве воздуха на холостом ходу.

Смазка

Масло засасывается из картера насосом, проходит через фильтр и подается к коренным подшипникам, шатунным шейкам и распредвалу. Предохранительный клапан защищает систему. Проверяйте уровень масла при остановленном двигателе на ровной поверхности, после нескольких минут стекания, и держите его между двумя метками. Слишком много масла вызывает синий дым и риск перегрузки; слишком мало — голодание подшипников. Сигнализация давления масла на большинстве двигателей означает немедленную остановку. Черное масло нормально для дизеля, потому что масло удерживает сажу во взвеси; молочное масло означает воду, а очень жидкое, пахнущее масло может означать разбавление дизельным топливом из-за неисправной диафрагмы подкачивающего насоса или форсунки.

Меняйте моторное масло и фильтр по интервалу производителя, обычно каждые 100–250 моточасов или раз в год, в зависимости от того, что наступит раньше. Замену отработанного масла проще всего выполнить откачкой через трубку щупа маленьким ручным насосом. Всегда сначала прогревайте двигатель и ловите каждую каплю; никогда не сливайте масло в трюм.

Система охлаждения подробнее

Термостат поддерживает закрытый контур примерно на уровне 75–85 °C. Когда двигатель холодный, термостат закрыт, что позволяет двигателю быстро прогреться; когда горячо, он открывается, пропуская охлаждающую жидкость через теплообменник. Термостат, застрявший закрытым, заставляет двигатель перегреваться; застрявший открытым — двигатель никогда не прогреется. Антифриз (обычно 33–50 процентов) защищает и от замерзания, и от коррозии и должен меняться раз в два года. Никогда не снимайте крышку заливной горловины с горячего двигателя; дождитесь, пока он остынет. Прочистите забитый теплообменник, сняв торцевые крышки и проткнув трубки стержнем, затем промойте пресной водой и средством для удаления накипи.

Холодный пуск

В холодную погоду свечи накаливания или подогреватель воздуха на впуске прогревают камеры сгорания. Удерживайте ключ в положении предпускового подогрева в течение времени, указанного в руководстве (обычно 10–20 секунд), затем прокручивайте. Никогда не используйте эфирный спрей для запуска на двигателе с подогревателем, так как это может вызвать взрыв. Холодный двигатель следует прогревать мягко при примерно 1200 об/мин, а не раскручивать.

Моточасы и интервалы обслуживания

Правила хорошей практики при эксплуатации двигателя

• Работайте двигателем примерно на 75 процентах его максимальной номинальной мощности для долгого срока службы; длительная работа на холостом ходу приводит к глазурованию цилиндров, нагару в выхлопе и «мокрому» нагару.
• Не стойте долго на холостом ходу; последние 10 минут перехода работайте под нагрузкой, чтобы выжечь отложения.
• Прогревайте мягко и дайте горячему двигателю поработать на холостом ходу минуту или две перед остановкой.
• Никогда не раскручивайте двигатель на нейтрали для долгой зарядки аккумуляторов.

Электрические расчеты

Мощность, ток и сечение кабеля

Три ключевых соотношения:

• Мощность (Вт) = вольты × амперы, так что якорный огонь 60 Вт при 12 В потребляет 5 А.
• Закон Ома: V = I × R, используется для нахождения падения напряжения по кабелю.
• Ампер-часы = амперы × часы, емкость или потребление аккумулятора.

Падение напряжения в проводке — самая частая причина неисправностей. Для навигационного оборудования падение не должно превышать 3 процентов (около 0,4 В при 12 В); для обычных огней допустимо 10 процентов. Длинный кабельный участок требует более толстого провода. Как правило, медный кабель 2,5 мм² несет около 20 А на небольшом расстоянии, а для участков 10 м при 10 А кабель 2,5 мм² обычно подходит. Всегда сначала подбирайте сечение кабеля, а затем предохранитель для его защиты (а не наоборот).

Пример выполнения. Холодильник-морозильник мощностью 100 Вт потребляет 8,3 А. Линия идет 6 м туда и 6 м обратно (всего 12 м) через медный провод 2,5 мм², сопротивление которого около 0,0074 Ом на метр. Сопротивление = 12 × 0,0074 = 0,089 Ом; падение = 8,3 × 0,089 = 0,74 В, что составляет 6 процентов от 12 В. Для холодильника это приемлемо, но не для автопилота или электроники, которым нужен более толстый кабель.

Правила хорошей проводки

• Используйте лужёный многожильный медный кабель морского класса и обжимайте (а не скручивайте) каждое соединение правильным инструментом с изолированной клеммой с термоусадкой.
• Держите соединения вне трюма, закрепляйте каждый кабель скобами и делайте петлю против стекания воды там, где кабели входят в оборудование.
• Используйте красный для плюса и черный или желтый для минуса (постоянный ток); в сети 230 В переменного тока цвета: коричневый — фаза, синий — ноль, зелено-желтый — заземление.
• Маркируйте оба конца каждой цепи и храните на борту схему проводки.
• Устанавливайте главный выключатель аккумулятора и предохранитель близко к каждому аккумулятору.
• Никогда не используйте на борту бытовой двухжильный кабель с заземлением.

Обслуживание аккумуляторов

Проверяйте жидкостные аккумуляторы раз в месяц: доливайте в каждую банку дистиллированную воду чуть выше пластин (никогда кислоту), держите верх чистым и сухим и смазывайте клеммы вазелином для защиты от коррозии. Используйте ареометр для измерения плотности электролита (полностью заряженный — около 1,265); разница более 0,05 между банками указывает на отказывающий элемент. Время от времени выравнивайте жидкостные свинцово-кислотные блоки. Не заряжайте замерзший аккумулятор. Проверяйте, что ящики аккумуляторов хорошо вентилируются, потому что при зарядке выделяется водород.

Теория и управление гребным винтом

Справочник по дизельному двигателю и экзамен Yachtmaster оба рассматривают гребной винт как часть системы.

• Шаг и диаметр: винт ввинчивается в воду, как шуруп в дерево, продвигаясь на расстояние, называемое шагом, за каждый оборот, минус скольжение. Нерегулируемый двухлопастной винт прост и дешев, но создает большое сопротивление под парусами; складной или флюгерный винт снижает сопротивление ценой надежности.
• Направление вращения: винт с правым вращением (обычный тип) при заднем ходе сносит корму влево, а при переднем ходе — слабее — вправо. Этот снос винта важен при швартовке.
• Снос от винта сильнее всего в начале заднего хода, когда лодка почти неподвижна; дайте короткий импульс мощности, затем дайте лодке успокоиться.
• Кавитация: если обороты слишком высоки или лопасти повреждены, образуются пузырьки пара и тяга падает. Винт, который кавитирует на нормальных оборотах, часто обрастает или имеет неправильный шаг.
• Перегруженный или недогруженный винт: если двигатель не может выйти на номинальные максимальные обороты при полном газе, шаг у винта слишком большой и двигатель перегружен (черный дым); если он превышает номинальный максимум, шаг слишком мелкий.

Пример выполнения: сигнал перегрева на переходе

Вы идете под мотором на 2200 об/мин в 40 милях от гавани, когда срабатывает сигнализация высокой температуры.

1. Уменьшите обороты до холостого хода и включите нейтраль; не останавливайте двигатель сразу, потому что сразу остановленный горячий двигатель может заклинить или треснуть.
2. Проверьте выхлоп: воды не выходит. Контур забортной воды вышел из строя.
3. Через минуту-две остановите двигатель. Закройте кингстон и откройте фильтр: он полон водорослей и полиэтиленового пакета. Очистите его.
4. Перезапустите с открытым кингстоном и проверьте, что из выхлопа идет сильный поток. Если нет, замените крыльчатку.
5. Дайте двигателю остыть, затем проверьте (осторожно) уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке.
6. Перезапустите; следите за указателем температуры. Работайте на меньших оборотах, пока не дойдете до гавани.
7. Запишите инцидент в журнал обслуживания и проверяйте фильтр чаще в этой заросшей водорослями воде.

Если выхлоп работал хорошо, вероятная неисправность в закрытом контуре (проскальзывающий ремень, низкий уровень охлаждающей жидкости или отказавший термостат).

План планового технического обслуживания

Шкипер, у которого есть письменный график, избегает большинства неисправностей. Типичный график для яхты выглядит так.

Ведите журнал обслуживания. Он также служит полезным свидетельством для экзаменатора, что вы серьезно относитесь к системам и понимаете моточасы, и делает любую проблему легче в диагностике, потому что вы знаете, что делали в последний раз.

Пример выполнения: проблема с зарядкой

Вы на переходе и замечаете, что напряжение бытового аккумулятора 12,1 В в начале ночной вахты, хотя двигатель работал два часа днем. Вольтметр показывает только 13,0 В при работающем двигателе, а не ожидаемые 14,2–14,4 В.

1. Проверьте натяжение ремня генератора: нажмите на его середину; прогиб не должен превышать около 10 мм. Слабый ремень проскальзывает, и генератор не заряжает.
2. Проверьте лампу предупреждения генератора или его выход и соединения: ослабленные или корродированные клеммы на генераторе и аккумуляторе вызывают падение напряжения.
3. Измерьте напряжение на выходе генератора и на аккумуляторе. Если генератор показывает 14,3 В, а аккумулятор видит только 13,0 В, в кабеле или плохом соединении есть падение напряжения, вероятно, на выключателе или предохранителе.
4. Проверьте сам аккумулятор. Старые, сульфатированные аккумуляторы плохо принимают заряд и показывают низкое напряжение в покое вскоре после зарядки. Если аккумулятор выходит из строя, уменьшите нагрузку, выключите второстепенное оборудование и используйте стартерный аккумулятор только для запуска двигателя.
5. Изложите ход рассуждений и решение. Экзаменаторы хотят слышать: симптом, гипотеза, проверка, результат, действие.

Советы для экзамена: чего ожидает экзаменатор

• Вам будут задавать вопросы на поиск неисправностей, например «двигатель не запускается» или «не работают навигационные огни». Отвечайте в логичном порядке от самой простой причины (топливо открыто, выключатель включен, напряжение аккумулятора) к более сложным.
• Знайте, где на экзаменационной лодке находятся фильтры, точки удаления воздуха, крыльчатка и аварийный румпель.
• Умейте сказать, как часто выполняются регулярные проверки и что вы возьмете с собой в качестве запчастей.
• Не гадайте: объясните, как бы вы проверяли, и что каждый результат сообщил бы вам.

Запчасти и инструменты

Минимальный комплект запчастей для океанского перехода на типичной яхте:

• Топливные фильтры (первичный и вторичный) и уплотнительные кольца корпуса фильтра; канистра чистого топлива.
• Две крыльчатки с прокладками; съемник крыльчатки.
• Ремни генератора и водяного насоса.
• Моторное масло и охлаждающая жидкость для полной замены; масляный фильтр.
• Предохранители всех используемых номиналов; запасной автомат; обжимные клеммы, термоусадка, провод, обжимной инструмент, мультиметр.
• Лампочки навигационных огней (или запасные LED-модули).
• Шланги и нержавеющие хомуты каждого размера; конусные деревянные пробки.
• Сервисный набор для туалета; набор диафрагмы насоса.
• Аварийный румпель (проверьте, что он подходит).
• Самослипающаяся изолента, эпоксидная шпатлевка, скотч, стяжки.

Пример выполнения: отказ двигателя близ судоходной трассы

Вы в 30 милях от пункта назначения, идете под мотором по судоходной трассе при слабом ветре. Двигатель сбавляет обороты, рывками и останавливается. Попытка перезапуска работает 30 секунд и снова глохнет. Ветер 3 балла в траверзе.

1. Безопасность прежде всего: выведите лодку из судоходной трассы. Разверните генуя и поднимите грот, отойдите от движения и держите наблюдение. Выведенное из строя судно на трассе находится в серьезной опасности; при необходимости вызовите береговую охрану и передайте Securité или Pan-Pan.
2. Диагностика: симптомы (рывки, затем остановка) указывают на голодание топливом. Проверьте чашу первичного фильтра: в ней вода и черный осадок. Ранее штормовая погода подняла осадок из бака.
3. Устранение: слейте воду из чаши сепаратора, пока не появится чистое топливо. Замените элемент первичного фильтра; замените и вторичный. Проверьте, что вентиляция бака свободна.
4. Удалите воздух из системы от первичного фильтра до топливного насоса.
5. Перезапуск и контроль: работайте на умеренных оборотах, продолжайте следить за чашей сепаратора и держите запасные фильтры под рукой. Если вода продолжает появляться, бак сильно загрязнен; рассмотрите временную подачу из чистой канистры прямо на вход подкачивающего насоса.
6. Решение: ход под парусами до пункта назначения на скорости 3–4 узла займет 8–10 часов. Если двигатель надежен, идите под мотором с поднятыми парусами как страховкой; если нет, идите под парусами и планируйте заход в гавань под парусом или запросите буксировку для финального подхода.

Типичные ошибки

• Повторная прокрутка без поиска неисправности. Это разряжает аккумулятор и может затопить двигатель морской водой через выхлоп.
• Не проверять воду из выхлопа после запуска. Крыльчатка может выйти из строя за минуты без воды.
• Не пересчитывать лопасти крыльчатки. Недостающие лопасти забивают теплообменник.
• Установка крыльчатки лопастями не в ту сторону или смазка нефтяной смазкой.
• Неполное удаление воздуха. Работайте методично от бака до форсунок.
• Установка большего предохранителя, чтобы он не перегорал. Найдите неисправность; предохранитель защищает кабель от пожара.
• Отсоединение аккумулятора при работающем двигателе. Это может разрушить диоды генератора.
• Измерение сопротивления в цепи под напряжением. Это повреждает мультиметр и дает ложные показания.
• Незнание, где находится аварийный румпель. Проверяйте при знакомстве с лодкой и тренируйтесь его устанавливать.
• Оставлять кингстоны туалета открытыми в сильную погоду.

Итоги

• Дизелю нужны топливо, воздух, сжатие и тепло; большинство отказов в море связано с топливом.
• Топливо идет: бак, сепаратор и первичный фильтр, подкачивающий насос, вторичный фильтр, топливный насос, форсунки. После замены фильтра удаляйте воздух в этом же порядке.
• Проверяйте воду из выхлопа при каждом запуске; перегрев обычно означает кингстон, фильтр, крыльчатку или ремень.
• Меняйте крыльчатку, пересчитав лопасти, правильно изогнув и смазав мылом или глицерином.
• Системы 12 В: отдельные стартерный и бытовой блоки, предохранитель на каждом плюсовом кабеле близко к аккумулятору, минус отсоединяется первым.
• Свинцово-кислотные аккумуляторы: держите выше 50% (около 12,2 В в покое). Литий: больше полезной емкости, но нужны BMS и совместимая зарядка.
• Напряжение зарядки при работающем двигателе: 13,8–14,4 В. Солнце и ветер — всегда через контроллер заряда.
• Ищите неисправности мультиметром от аккумулятора к потребителю; неисправность там, где напряжение пропадает.
• Знайте системы пресной воды, гальюна и рулевого управления; тренируйтесь устанавливать аварийный румпель.

Проверьте свое понимание

1. Что нужно дизельному двигателю для работы?

Ответ: Топливо, воздух, сжатие и тепло (тепло, которое выделяется при сжатии воздуха). Для запуска также нужен стартер, который раскручивает двигатель достаточно быстро, что требует хорошего аккумулятора.

2. Расставьте в порядке прохождения топлива: вторичный фильтр, топливный насос высокого давления, подкачивающий насос, первичный фильтр, бак, форсунки.

Ответ: Бак, первичный фильтр (с сепаратором воды), подкачивающий насос, вторичный фильтр, топливный насос высокого давления, форсунки.

3. Двигатель нормально прокручивается, но не воспламеняется после замены топливных фильтров. Что делать?

Ответ: Удалить воздух из системы топлива: по очереди откройте винт удаления воздуха на каждом фильтре и работайте подкачивающим насосом, пока не потечет топливо без пузырьков, затем точку удаления воздуха на топливном насосе и, при необходимости, ослабьте накидные гайки форсунок во время короткой прокрутки.

4. Вскоре после запуска из выхлопа не идет вода. Назовите вероятные причины в порядке проверки.

Ответ: Закрыт кингстон; засорен фильтр; вышла из строя крыльчатка; затем забит теплообменник или проскальзывает ремень. Сначала остановите двигатель, чтобы предотвратить перегрев и повреждение крыльчатки.

5. При установке новой крыльчатки какие три вещи нужно сделать, чтобы избежать проблем?

Ответ: Найти все недостающие лопасти от старой; смазать новую крыльчатку мылом или глицерином, а не нефтяной смазкой; и установить ее, согнув лопасти в направлении вращения.

6. При работающем двигателе на 1800 об/мин вольтметр показывает 12,4 В. Что это говорит и что вы проверите?

Ответ: Генератор не заряжает (должно быть 13,8–14,4 В). Проверьте натяжение и состояние ремня, соединения генератора и проводку возбуждения, а также регулятор.

7. Свинцово-кислотный аккумулятор 12 В показывает 12,2 В после нескольких часов покоя. Какова приблизительно его степень заряженности?

Ответ: Около 50%, это самый низкий уровень, до которого его обычно следует разряжать. Подзарядите его.

8. VHF не включается. Опишите, как вы найдете неисправность с помощью мультиметра.

Ответ: Включите цепь. Переключив мультиметр на постоянное напряжение и поставив черный щуп на заведомо исправный минус, измерьте на аккумуляторе, после автомата VHF, затем в последовательных соединениях к радиостанции. Там, где напряжение пропадает, неисправность находится между этой точкой и последней исправной. Если плюс на радиостанции исправен, проверьте обратный минусовый провод. Ремонтируйте при отключенном питании.

9. Почему нужно сначала отсоединять минусовую клемму аккумулятора?

Ответ: Если гаечный ключ касается корпуса или двигателя при откручивании плюса, пока минус подключен, возникает полное короткое замыкание, которое может вызвать искры, ожоги или пожар. Если сначала снять минус, полной цепи нет.

10. Ваше гидравлическое рулевое управление выходит из строя в 50 милях от берега. Что вы делаете?

Ответ: Снижаете ход или ложитесь в дрейф, чтобы стабилизировать лодку; устанавливаете аварийный румпель на баллер руля и открываете байпасный клапан гидравлики, чтобы шток не заблокировал руль; балансируете паруса, чтобы уменьшить усилие на румпель; затем ищете утечку или неисправность и доливаете жидкость, если есть запас.

11. Дейдвудный сальник капает постоянно при вращении вала и прекращает капать, когда вал останавливается. Это неисправность?

Ответ: Нет. Набивной дейдвудный сальник должен капать несколько капель в минуту при работе для смазки и охлаждения. Проверьте, что скорость не увеличивается, и подтягивайте понемногу.

12. Почему газ перекрывают на баллоне, а не только на плите?

Ответ: Труба между баллоном и плитой остается под давлением, если закрыть только клапан плиты, поэтому утечка в шланге или соединениях все равно выпустит газ, который тяжелее воздуха и скапливается в трюме.