rmrsНаучно-технический сборник Российского морского регистра судоходстваResearch Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping2223-7097Российский морской регистр судоходстваrmrs-33Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ МОРЕПЛАВАНИЯ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫMARITIME SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTIONУстройство для снижения потери свежего заряда и шума в системе выпуска двухтактного двигателя подвесного лодочного мотораA device to reduce the loss of fresh charge and noise in the exhaust system of a two-stroke outboard motorХмельницкийК. Е.KhmelnitskyK. E.

 канд. техн. наук, доцент

PhD, associate professor

chuchera80@mail.ruПокусаевМ. Н.PokusaevM. N.

д-р техн. наук, профессор

DSc, professor

evt2006@rambler.ruХмельницкаяА. А.KhmelnitskayaA. A.

канд. техн. наук, доцент

PhD, associate professor

khmelnitskayaaa@mail.ruРуденкоМ. Ф.RudenkoM. F.

д-р техн. наук, профессор

DSc, professor

mf.rudenko@mail.ruАстраханский государственный технический университетРоссияAstrakhan State Technical UniversityRussian Federation2024251020241751624Copyright © Хмельницкий К.Е., Покусаев М.Н., Хмельницкая А.А., Руденко М.Ф., 20242024Хмельницкий К.Е., Покусаев М.Н., Хмельницкая А.А., Руденко М.Ф.Khmelnitsky K.E., Pokusaev M.N., Khmelnitskaya A.A., Rudenko M.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sbornik.rs-class.org/jour/article/view/33

Установка резонатора в общепринятом виде на двухтактные двигатели подвесных лодочных моторов не представляется возможной ввиду таких технических особенностей моторов, как выхлоп отработавших газов в дейдвуд; ограничение длины дейдвуда подвесных лодочных моторов под двигатели разной мощности из-за регламентированной высоты транца; вращающийся вертикальный вал в зоне выхода отработавших газов; невозможность изменения конфигурации выхлопной системы из-за специфической формы дейдвудной части, имеющей определенную конструкцию, направленную на улучшение, в первую очередь, гидродинамических характеристик и, во вторую очередь, прочностных характеристик, учитывающих консольное расположение мотора. На основании наработанного опыта Научно-учебно-производственной лабораторией «Подвесные лодочные моторы» кафедры эксплуатации водного транспорта и промышленного рыболовства ФГБОУ ВО «АГТУ» в области снижения воздействия на экологическую обстановку маломерных судов с подвесными лодочными моторами, учитывая их конструктивные особенности, разработано устройство, способное по своим характеристикам заменить резонатор. Предлагаемое устройство способно создать «воздушный клапан», останавливающий поток отработавших газов с частью свежего заряда при снижении их давления на выходе из выпускного окна к концу процесса выпуска газов, и возвращает их к выпускному окну. Свежий заряд, поступающий через впускное окно в цилиндр двигателя во время цикла впуска, под действием продувки направляется к выпускному окну, где задерживается потоком отработавших газов, создаваемых противодавлением. Устройство также способно снизить подводный шум маломерного судна за счет интерференции звуковых волн, которая создается обратным потоком отработавших газов по направлению к выпускному окну.

Installation of the resonator in a generally accepted form on two-stroke outboard motors is not possible due to such technical features of the motors as exhaust in deadwood, limitation of the length of the outboard motors for engines of different power due to the regulated height of the transom, a rotating vertical shaft in the exhaust gas outlet zone, the inability to change the configuration of the exhaust system due to a certain shape of the deadwood part having a certain design aimed at improving, primarily, hydrodynamic characteristics and, secondly, strength characteristics taking into account the cantilever arrangement of the motor. Based on the accumulated experience of the Scientific, Educational and Production Laboratory "Outboard Boat Motors" of the Department of Operation of Water Transport and Industrial Fisheries of the Astrakhan State Technical University in the field of reducing the environmental impact of small vessels with outboard boat motors, and taking into account their design features, a device is being developed capable of replacing the resonator according to its characteristics. The proposed device is capable of creating an air valve that can stop the flow of exhaust gases with a part of the fresh charge when their pressure decreases at the outlet of the exhaust window by the end of the exhaust process and returns them to the exhaust window. The fresh charge entering the engine cylinder through the intake window during the intake cycle is directed to the exhaust window under the action of purging, where it is delayed by the flow of exhaust gases created by back pressure. The device is also able to reduce the underwater noise of a small vessel due to the interference of sound waves, which is created by the reverse flow of exhaust gases towards the exhaust window. 

маломерное суднодвухтактный двигательподвесной лодочный моторсвежий зарядснижение шумаэкологические характеристикивредные выбросыотработавшие газыsmall vesseltwo-stroke engineoutboard motorfresh chargenoise reductionenvironmental characteristicsharmful emissionsexhaust gasesReferencesВозницкий И.В., Михеев Е.Г. Судовые дизели и их эксплуатация / И.В. Возницкий, Е.Г. Михеев. — М.: Транспорт, 1990. — 361 с.Voznitsky I.V., Mikheev E.G. Sudovye dvigateli i ikh ekspluatatsiya [Marine diesels and their operation]. — Moscow: Transport, 1990. — 361 p.Туркин А.В. Разработка системы мониторинга выбросов загрязняющих веществ от судовых энергетических установок в атмосферу морского порта: автореф. дисс. … канд. техн. наук / А.В. Туркин. Новороссийск, 2011. — 21 с.Turkin A.V. Razrabotka sistemy monitoringa vybrosov zagryazn’ayushchikh veshchestv ot sudovykh energeticheskikh ustanovok v atmosferu morskogo porta [Development of a system for monitoring emissions of pollutants from marine power plants into the atmosphere of a seaport]: PhD diss. abstr. — Novorossiysk, 2011. — 21 p.Климова Е.В. Рекомендации по применению способов снижения вредного воздействия судовых выбросов на гидросферу / Е.В. Климова, А.Ф. Дорохов // Вестник АГТУ. Сер.: Морская техника и технология. — 2015. — № 1. — С. 91 — 96.Klimova E.V., Dorokhov A.F. Rekomendatsii po primeneniyu sposobov snizheniya vrednogo vozdeystviya sudovykh vybrosov na gidrosferu [Recommendations on the use of methods to reduce the harmful effects of ship emissions on the hydrosphere]. Bulletin of the Astrakhan State Technical University. Ser.: Marine Engineering and Technology. — 2015. — No. 1. — Pp. 91 — 96.Двухтактный или четырехтактный подвесной лодочный мотор: что лучше? Преимущества каждого типа лодочных моторов [Электронный ресурс]. URL: https://vodnyimir.ru/Dvuhtaktnyi_ili_chetyrehtaktnyi_podvesnoi_lodochnyi_motor_s6.html (дата обращения 10.07.2024).Dvukhtaktny ili chetyrekhtaktny podvesnoy lodochny motor: chto luchshe? Preimushchestva kazhdogo tipa lodochnykh motorov [Two-stroke or four-stroke outboard motor: Which is better? Advantages of each type of outboard motors. URL: https://vodnyimir.ru/Dvuhtaktnyi_ili_chetyrehtaktnyi_podvesnoi_lodochnyi_motor_s6.html (accessed 07.10.2024).Анализ рынка подвесных лодочных двигателей в России в 2014 — 2018 гг., прогноз на 2019 — 2023 гг. [Электронный ресурс]. URL: https://businesstat.ru/images/demo/outboard_motors_2019_russia_demo_businesstat.pdf/ (дата обращения 11.07.2024).Analiz rynka podvesnykh lodochnykh dvigateley v Rossii v 2014 — 2018, prognoz na 2019 — 2023 [Analysis of the outboard boat engine market in Russia in 2014 — 2018, forecast for 2019 — 2023]. URL: https://businesstat.ru/images/demo/outboard_motors_2019_russia_demo_businesstat.pdf (accessed 07.11.2024).Фишбейн Е.И. Устройство системы выпуска / Е.И. Фишбейн // Катера и яхты. — 1977. — № 5(69).Fishbein E.I. Ustroystvo sistemy vypuska [The device of the exhaust system] // Boats and Yachts. — 1977. — № 5(69).Патент № 194855 U1 Российская Федерация, МПК B63H 21/00(2006.01) Шумоизолирующий капот для подвесного лодочного мотора / М.Н. Покусаев, К.Е. Хмельницкий; заявл. 01.10.2019 г.; опубл. 25.12.2019.Patent No. 194855 U1 Russian Federation, IPC B63H 21/00(2006.01) Noise-insulating hood for outboard boat motor / M.N. Pokusaev, K.E. Khmelnitsky; appl. 01.10.2019, publ. 25.12.2019. (In Russ.)Покусаев М.Н. Подача воды во впускной коллектор подвесного четырехтактного лодочного мотора / М.Н. Покусаев, К.Е. Хмельницкий, А.А. Хмельницкая, А.В. Васильев // Вестник Астраханского государственного технического университета. Сер.: Морская техника и технология. — 2023. — № 4. — С. 46 — 54. DOI: 10.24143/2073-1574-2023-4-46-54. EDN OXIWHTPokusaev M.N., Khmelnitsky K.E., Khmelnitskaya A.A., Vasiliev A.V. Podacha vody vo vpusknoy kollektor podvesnogo chetyrekhtaktnogo lodochnogo motora [Water supply to the intake manifold of an outboard four-stroke motor]. Bulletin of the Astrakhan State Technical University. Ser.: Marine Engineering and Technology. — 2023. — No. 4. — Pp. 46 — 54. DOI: 10.24143/2073-1574-2023-4-46-54. — EDN OXIWHT.Патент № RU 226 137 U1 Российская Федерация, МПК F01N 1/08 (2006.01) Устройство для снижения потери свежего заряда и шума в системе выпуска двухтактного двигателя подвесного лодочного мотора / К. Е. Хмельницкий, М. Н. Покусаев; заявл. 25.12.2023 г. опубл. 22.05.2024.Patent No. RU 226 137 U1 Russian Federation, IPC F01N 1/08 (2006.01) A device for reducing the loss of fresh charge and noise in the exhaust system of a two-stroke outboard motor engine: application. 12/25/2023. publ. 05/22/2024// Khmelnitsky K. E., Pokusaev M. N. (In Russ.)Руденко М.Ф. Моделирование экологической эффективности внедрения гелиоэнергетических комплексов для производства теплоты / М.Ф. Руденко, Л.П. Третьяк, В.В. Гривина, Ю.В. Шипулина // Вестник АГТУ. Сер.: Управление, вычислительная техника и информатика. — 2016. —№ 2. — С. 73 — 78.Rudenko M.F., Tretyak L.P., Grivina V.V., Shipulina Yu.V. Modelirovaniye ekologicheskoy effektivnosti vnedreniya gelioenergeticheskikh kompleksov dl’a proizvodstva teploty [Modeling the environmental efficiency of the introduction of solar energy complexes for heat production]. Bulletin of the AGTU.Ser.: Management, Computer Engineering and Informatics. — 2016. — No.2. — Pp. 73 — 78.Outboard motor with exhaust gas emission into the atmosphere [Электронный ресурс]. URL: https://quincylooperracing.us/subpage40.html (дата обращения: 23.06.2024).Outboard Motor with Exhaust Gas Emission into the Atmosphere. URL: https://quincylooperracing.us/subpage40.html (accessed 06/23/2024).Кузенков А.И. Анализ современного состояния скоростного пассажирского флота и предложения по развитию скоростных судов повышенной мореходности / А.И. Кузенков // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2020. — № 60 — 61. — С. 49 — 55. — EDN DCGVAG.Kuzenkov A.I. Analiz sovremennogo sostoyaniya skorostnogo passazhirskogo flota i predlozheniya po razvitiyu skorostnykh sudov povyshennoy morekhodnosti [Analysis of the current state of the high-speed passenger fleet and proposals for the development of high-speed vessels of increased seaworthiness]. Nauchno-tekhnichesky sbornik Rossiyskogo morskogo registra sudokhodstva. — 2020. — No. 60 — 61. — Pp. 49 — 55. — EDN DCGVAG.Покусаев М.Н. Изменение конструкции малого опытового бассейна для комплексных испытаний подвесных лодочных моторов / М.Н. Покусаев, К.Е. Хмельницкий, А.А. Хмельницкая, М.Ф. Руденко, А.А. Кадин, Г.Г. Клочкова // Вестник Астраханского государственного технического университета. Сер: Морская техника и технология. — 2022. — № 4. — С. 19 — 26. DOI: 10.24143/2073-1574-2022-4-19-26. EDN ARGWHP.Pokusaev M.N., Khmelnitsky K.E., Khmelnitskaya A.A., Rudenko M.F., Kadin A.A., Klochkova G.G. Izmenenie konstruktsii malogo opytovogo basseyna dl’a kompleksnykh ispytaniy podvesnykh lodochnykh motorov [Changing the design of a small experimental pool for complex tests of outboard motors]. Bulletin of the Astrakhan State Technical University. Ser: Marine Engineering and Technology. — 2022. — № 4. — Pp. 19 — 26. DOI: 10.24143/2073-1574-2022-4-19-26. EDN ARGWHP.Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 026/2012 «О безопасности маломерных судов» (принят решением Совета Евразийской экономической комиссии от 15 июня 2012 г. № 33). Статья 5.Technical Regulation of the Customs Union TR TS 026/2012 ‘On the Safety of Small-Sized Vessels’ (adopted by decision of the Council of the Eurasian Economic Commission on 15 June 2012, No. 33). Article 5.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.