Клапан выпуска (Power Valve) Rotax: устройство, разборка и обслуживание

Клапан выпуска, он же Power Valve (PV) — один из самых механически интересных узлов двигателя Rotax 125. Он меняет фазы выпускного окна на ходу, подстраивая двигатель под обороты, и при этом целиком находится вне пломбы — то есть это разрешённая зона самостоятельного обслуживания. В прошлой статье мы разбирали, как выгоревший мат глушителя может сбивать его работу. Сейчас — как устроен сам клапан, чем принципиально отличается старая версия от EVO, и как его правильно разобрать, почистить и собрать обратно.

На каких классах стоит PV

Клапан выпуска на двигателе Rotax 125 устанавливается только на Сеньор Макс и DD2. На Юниор Макс, Мини Макс и Микро Макс его нет — там используется цилиндр без выпускного клапана.

старая пневматическая версия PV слева, новая электронная EVO справа

Пневматика vs EVO: в чём разница

Обе версии клапана решают одну задачу — открыть или закрыть клапан на определённых оборотах, меняя фазы выпускного окна, чтобы выжать максимум мощности во всём рабочем диапазоне.

Старая версия (пневматическая). Давление внутри выхлопной системы напрямую передавалось на нижнюю часть сильфона внутри клапана. Когда давление в выхлопе достигало определённого значения, его хватало, чтобы преодолеть усилие компрессионной пружины в верхней части клапана — и PV открывался. По задумке это должно было происходить примерно на 7 500 об/мин.

Новая версия (EVO, электронная). Механика движения клапана та же — давление на нижнюю часть сильфона, — но источник давления и способ его подачи устроены иначе. Давление в картере двигателя в разные моменты 2-тактного цикла бывает то положительным, то отрицательным. Это давление подаётся на магнитный клапан (закреплён на кронштейне сзади двигателя) через внешний неопреновый шланг с обратным клапаном — так магнитный клапан «видит» только положительное давление. Магнитным клапаном, в свою очередь, управляет ЭБУ (электронный блок управления). На заранее заданных оборотах, прошитых в ЭБУ, блок активирует магнитный клапан, который передаёт давление на нижнюю часть сильфона через второй неопреновый шланг — и PV открывается. Из-за других изменений, внесённых Rotax в конструкцию EVO, обороты открытия PV на новой версии выше, чем на старой.

Важно: легальна к использованию сегодня — только электронная EVO-версия клапана. Принцип работы старой пневматической версии здесь разобран для понимания логики механизма — саму пневматику ставить на действующий двигатель нельзя.

Обороты срабатывания PV (EVO)

Выбор нижнего значения активируется замыканием на массу отдельного провода в жгуте проводки карта. Если провод не замкнут — PV сработает на более высоких оборотах.

разъём для выбора оборотов срабатывания — замкнут / разомкнут

Из чего состоит клапан

Поскольку легальна только электронная версия PV, дальше речь пойдёт именно о ней.

клапан PV в сборе, магнитный клапан и обратный клапан / расположение магнитного клапана / подключение шланга к PV

Демонтаж и разборка

Если нужно только быстро проверить свободный ход клапана — достаточно шагов 2, 3 и, возможно, 4. Для полной разборки — пройти все шаги по порядку. Часть операций (например, снятие шпильки с лепестка клапана) можно пропустить, если в этом нет необходимости — решать по ситуации.

Чистка и осмотр

Сначала удалить со снятых деталей все следы масла и загрязнений — подойдёт любая привычная очищающая жидкость, тормозная очистка или очиститель карбюратора справляются с такими мелкими деталями хорошо. Нагар на выпускном клапане и других деталях тоже нужно удалить — для этого хорошо работает абразивная губка (Scotch-Brite) или мелкая стальная вата, но держать их подальше от резиновых компонентов.

Далее проверить паз в цилиндре, куда устанавливается выпускной клапан, на предмет нагара — при обнаружении убрать, следя, чтобы частицы не попали внутрь двигателя. Также проверить, что импульсный канал в цилиндре свободен от нагара. Осмотреть сильфон на трещины и повреждения, при необходимости заменить. Проверить пластиковый поршень на трещины или повреждения от перегрева — при повреждении тоже под замену. Осмотреть пластиковую крышку клапана на предмет повреждений. После того как все детали очищены и осмотрены — можно приступать к сборке.

Сборка

Если шпилька снималась с лепестка клапана — вернуть её на место. Нанести каплю-две фиксатора резьбы (Loctite) на конец шпильки и вкрутить её в заднюю часть лепестка клапана. Пока фиксатор не схватился, выставить общую длину от самой глубокой точки изгиба лепестка до заднего торца шпильки — она должна составлять 72,0 ± 0,3 мм. Этот размер стоит проверять в любом случае, даже если шпилька не снималась, и при необходимости скорректировать. Убрать излишки фиксатора и надеть уплотнительное кольцо обратно на шпильку. Если хочется проверить размер уже с установленным на конце шпильки пластиковым поршнем — показание штангенциркуля должно увеличиться до 81,6 ± 0,3 мм.

Слегка смазать маслом лепесток выпускного клапана и уплотнительное кольцо, установить в паз цилиндра, следя за правильной ориентацией: фаска на изгибе лепестка должна смотреть вниз, к нижней части двигателя. Проверить свободный ход в пазу. Слегка смазать маслом и установить новую прокладку, следя, чтобы она не перекрывала импульсный канал и никак не мешала ходу выпускного клапана.

Если сальник снимался с корпуса штока клапана — вернуть старый (если он в хорошем состоянии) или поставить новый; в обоих случаях смазать сальник маслом для удобства установки. Затем надеть корпус на шпильку клапана и закрепить на цилиндре двумя комплектами винтов с шайбами. По ходу затяжки периодически проверять, что выпускной клапан всё ещё ходит свободно, прежде чем затянуть винты окончательно.

Установить внутреннюю пружину шланга на нижнюю часть сильфона, слегка смазать выступ на корпусе штока клапана и аккуратно надеть сборку на этот выступ. Убедиться, что бортик сильфона плотно и равномерно садится в канавку по всей окружности — небольшой шестигранный ключ с закруглённым концом (чтобы не повредить сильфон) поможет завести пружину в канавку выступа сверху. Установить пластиковый поршень и слегка поджать ключом на 10. Проверить, что сильфон полностью и равномерно облегает стенки поршня — снова можно помочь себе тем же ключом или небольшой плоской отвёрткой, стараясь не проколоть сильфон.

Далее нужно установить наружную пружину шланга вокруг сильфона и пластикового поршня. Это можно сделать специальным инструментом Rotax, либо с помощью двух стяжек-хомутов, свободно накинутых на пружину: продев пальцы в получившиеся петли, растянуть пружину и надеть её на сильфон. После установки — обрезать и убрать стяжки. Затем ещё раз проверить работу выпускного клапана на свободный ход вверх-вниз. Может понадобиться финальная подстройка винтами и/или небольшой поворот сборки клапана в пазу цилиндра (ключом на 10 за конец пластикового поршня), чтобы добиться полностью свободного хода. Не забыть затянуть винты обратно.

Когда всё встало на место — установить компрессионную пружину и крышку клапана, закрепить двумя самонарезающими винтами. Вкрутить регулировочный винт с уплотнительным кольцом в крышку клапана и затянуть. Если кольцо поджато правильно, точная степень затяжки регулировочного винта уже не критична и не влияет на характеристики двигателя — в отличие от версии до EVO, где этим винтом настраивали обороты срабатывания PV. В последнюю очередь — подключить неопреновый шланг, соединяющий магнитный клапан со штуцером на боковой стороне корпуса штока клапана.

Периодичность обслуживания

Чтобы оставаться конкурентоспособным, минимум — проверять полностью свободный ход PV перед каждым гоночным днём. Делается это просто: снять крышку и компрессионную пружину, зажать пальцами конец шестигранника поршня и проверить ход. Полную разборку клапана стоит делать не реже раза в 3 месяца.

Одно из главных преимуществ PV на моторах EVO — независимость от внешних факторов: атмосферных условий, настройки жиклёров, состояния мата в глушителе и так далее, чем страдала версия до EVO. Работа клапана целиком управляется ЭБУ, поэтому обороты срабатывания полностью предсказуемы и повторяемы. Есть выбор из двух вариантов оборотов активации/деактивации PV — какой из них использовать на конкретной трассе, в конечном счёте должен решать секундомер: это единственная вещь, которая не врёт и не подстраивается под самолюбие пилота.

Коротко: что нужно помнить

• PV стоит только на Сеньор Макс и DD2 — на Юниор, Мини и Микро Макс его нет
• Легальна только электронная EVO-версия, управляемая ЭБУ через магнитный клапан
• Два порога оборотов срабатывания на класс — выбор через замыкание провода в жгуте
• Проверка свободного хода — перед каждым гоночным днём, полная разборка — не реже раза в 3 месяца
• Ключевые размеры при сборке: 72,0 ± 0,3 мм (шпилька без поршня), 81,6 ± 0,3 мм (с установленным поршнем)
• В отличие от версии до EVO, состояние мата глушителя больше не влияет на срабатывание PV — но само обслуживание выхлопа остаётся важным для мощности