Подбор винта

Как правильно подобрать винт для лодочного мотора.

В этой статье я попытаюсь ответить на основные вопросы, возникающие при подборе винта для лодочного мотора, и попытаюсь не вдаваясь в подробности, «на пальцах» объяснить как сделать правильный выбор.

 

Для начала не много теории. У каждого гребного винта есть три основных параметра: диаметр, шаг и количество лопастей. Подавляющее большинство винтов имеют 3 лопасти, но практически у каждого производителя есть и четырехлопастные винты. Они как правило применяются для «тяжелых» судов или при транспортировке лыжников или «бананов», когда стоит задача развить максимальную тягу, ускорить выход на глиссирование. Для обычных лодок в основном используются трехлопастные винты, основным параметром которых является ШАГ. Шаг винта это то расстояние, которое винт пройдет за один оборот. Измеряется шаг как правило в дюймах (2,54см.) Причем производители стараются подобрать шаг таким образом, что бы при изменении его на 1 дюйм двигатель терял или набирал 150-200 оборотов. Это и есть ключевая цифра подборе винта. Диаметр винта наименее важный параметр, хотя он тоже влияет на обороты двигателя, но в гораздо меньшей степени чем шаг. Кроме того для конкретного мотора очень сложно подобрать винт с разным диаметром но одинаковым шагом.


Итак вопрос первый: Зачем вообще подбирать винт?

Если проводить аналогию с автомобилем, то винты с разным шагом- это разные передачи КПП, которые то же имеют цель регулировать соотношение мощности (скорости) и крутящего момента (тяги). Соответственно, если винт подобран не правильно, мотор либо ревет от переизбытка оборотов (как на первой передаче с полным газом) или наоборот, захлебывается (как например ехать на 4-5 передаче со скоростью 20-30км.ч.). И то и другое вредно и опасно, а при постоянной эксплуатации в таком режиме вообще, смертельно для двигателя. Поэтому, чтобы не «убить» мотор и не подсадить его ресурс и нужно выбрать правильную «передачу», то есть шаг гребного винта.

Второй вопрос: Какой винт у меня на моторе?

Что бы правильно подобрать винт, нужно сначала понять, какой винт установле на вашем моторе. И уже исходя из этого делать выводы об уменьшении или увеличении шага. На каждый винт производитель наносит маркировку. Например S-9 ¼ x 10 ¼ Bs.Pro.
это Suzuki, 9 ¼ — это диаметр винта, 10 ¼ это шаг винта, Bs.Pro — клеймо производителя. Маркировка может состоять только из цифр (например 8,5 х 10) это зависит от производителя, но самое главное запомнить, что первая цифра- диаметр а вторая шаг. Маркировка может быть на лопасти с внутренней стороны, на ступице (со стороны мотора) или на самом корпусе винта. Как правило производители ставят на новые моторы винт «среднего» шага, который позволяет обкатать мотор без лишних нагрузок и перекрутов. В дальнейшем, исходя из условий эксплуатации вы можете поставить «скоростной» винт (с большим шагом) или грузовой (с меньшим шагом).

Вопрос главный: Как подбирать?

Что бы правильно подобрать винт нужно:

  1. Обзавестись простейшим индукционным тахометром, они просты в эксплуатации и недороги (1000-1300руб.) Их повсеместно продают в магазинах бензотехники или просто найдите в интернете.

  1. Обкатать мотор в течении 10-20 часов. По ходу обкатки вы будете ощущать постепенный прирост мощности, уменьшение вибрации, мотор будет работть «мягче».

  2. Узнать шаг вашего винта (вторая цифра в маркировке) и диапазон предельных оборотов (в технических характеристиках лодочного мотора)

  3. Поместить в лодку то количество пассажиров или груза, под которое вы хотите подобрать винт. Это очень важно, потому, что если вы хотите вдвоем прокатится с «ветерком» вам нужен один винт. А если в ту де лодку посадить пять рыбаков в полной «выкладке» понадобится совсем другой шаг винта.


  4. Правильно установить уровень диферента мотора, что бы лодка не зарывалась и не задирала нос.

    Переходим к испытаниям. Допустим у нас лодка ПВХ 340 и мотор 15л.с., со штатным винтом 10 шага, диапазон макс. оборотов 4500-5500. Грузим лодку, даем полный газ, разгоняем лодку до максимальной скрости и смотрим на тахометр — он выдает 5300. Это означает, что данный винт вполне подходит для данной нагрузки, так как укладывается в паспортный диапазон.

    Мы можем увеличить скорость, установив винт 11шага (обороты упадут до 5100) или 12 шага (обороты упадут до 4900). Но вместе с этим упадет и тяга, то есть лодка будет дольше выходить на глиссер, и чем больше шаг винта, тем дольше будет разгон, но максимальная скорость увеличится с каждым шагом на 3-5 %.

    Если же мы поставим «грузовой» винт, шагом 9, обороты выростут до предельных 5500 , максимальная скорость уменьшится на те же 3-5%, но выростет «тяга» мотора. Винт с 8 ил 7 шагом С ДАННОЙ НАГРУЗКОЙ использовать нельзя, иначе будет перекрут, что приведет к увеличенному износу двигателя. Однако, если вы посадите в лодку еще одного человека, то вполне может оказаться, что и с 8-м шагом винта мотор будет укладываться в заданный диапазон оборотов. То есть в идеале желательно иметь два винта, рассчитанные под разную загрузку лодки, и желательно с полным комплектом крепежа, так как потеря винта на воде далеко не редкость.                             


zipchina.tiu.ru

Поставлю скоростной винт – лодка поедет быстрее….

Поставлю грузовой – и моя 3-х метровая «ласточка» под мотором 3,5 л.с. легко будет выводить на глиссирование 4-х человек.

К сожалению, это очень распространенные заблуждения. Давайте попробуем разобраться, как правильно подобрать винт, и в каких случаях от этого будет толк, а в каких нет.

Сначала тезисы — утверждения, что должно быть.

Правильно подобранный винт должен дать мотору возможность работать в оптимальном режиме:

           в рабочем диапазоне оборотов

           выдавать максимальный крутящий момент и, соответственно, мощность.

Очень важный момент!  Шаг винта подбирается под конкретный комплект лодка+мотор и очень сильно зависит от габаритов, конструкции, веса и непосредственно загрузки лодки. На разных лодках один и тот же мотор дает разные динамические показатели. Поэтому сказать заранее о необходимом шаге винта невозможно!

Правильно подобрать шаг винта можно только зная обороты мотора, на слух определить их очень сложно, а для новичка невозможно, следовательно, нужен тахометр. И, только измерив обороты, можно говорить, что нужен винт с большим (меньшим) шагом.


Обычно винт подбирается исходя из средней, наиболее часто используемой загрузки лодки, каждый раз менять винт будут далеко не все, поэтому выбирается винт, оптимальный для этого режима, и в случае большей или меньшей загрузки нужно просто контролировать нагрузку на мотор за счет оборотов.

Если обороты мотора превышают максимально допустимые «перекрут», значит установлен винт с маленьким шагом или слишком «легкий» винт. Если мотор не может развить максимально возможные обороты «недокрут», значит установлен винт со слишком большим шагом «тяжелый» винт.

Работа мотора в условиях «перекрута», также как и при «недокруте», когда мотор не может развить нужных оборотов чрезвычайно вредна для мотора и значительно сокращает его ресурс. Поэтому попытки «выжать» из мотора мощность и скорость, которые он не может выдать, за счет смены шага винта ведут к поломкам мотора.

Эксперименты с винтами на слабосильных моторах до 8-10 л.с. крайне неэффективны и дают минимальный положительный эффект или не дают его вовсе! Поскольку на многие слабосильные моторы идет возможность установки только винта с одним диаметром и шагом, то пытаются найти нестандартные винты, которые могут привести к серьезным дисбалансам в работе двигателя.

Здесь совет один, хотите, чтобы лодка ехала быстрее – лучше менять не винт, а мотор, на более мощный.

Теперь немного теории.


Как подобрать гребной винт. Шаг гребного винтаКак подобрать гребной винт

 

 

 

 

 

 

 

Шаг винта

Это расстояние в дюймах, пройденное винтом за один оборот. Или наклон лопастей. Фактически пройденное винтом расстояние меньше теоретического за счет «проскальзывания».

Увеличение шага на 1 — снизит количество оборотов мотора на 200 — 250 об/мин, добавит на мотор дополнительную нагрузку. И наоборот.

Режимы работы двигателя

Превышение максимально допустимых оборотов вызывает огромные нагрузки на все узлы лодочного мотора, нарушается внутренняя работа смазочного механизма, целостность масляной смазывающей пленки, покрывающая детали, возникают задиры поршней и цилиндров, разрушение всех деталей двигателя вследствие возросших вибраций и биений, это называется работа мотора «вразнос». (По одной из этих же причин запрещается обкатка лодочного мотора в бочке – двигатель работает без нагрузки, следовательно, легко может превысить максимальные обороты).


Если мотор постоянно не может развить свои рекомендуемые максимальные обороты он так же быстро может выйти из строя, как и при «перекруте». Здесь также возникают чрезмерные нагрузки на все узлы, возникает перегрев, существует мнение, что это способствует выходу из строя элементов электронного зажигания. Возникает эта ситуация, если слабосильный мотор вешают на большую для него лодку и при этом сильно загруженную, или используют «тяжелый» винт с большим шагом.

Кавитация — процесс, возникающий при увеличении разницы давления на разных сторонах лопастей. На одной стороне лопасти создается сильное разряжение, при котором происходит закипание воды. При встрече этой области на границе лопасти с областью высокого давления, происходят микровзрывы, сила которых довольно высока. Происходит выкрашивание кромок лопастей, которое так же называют кавитационной эрозией. При этом кромки лопастей с механическими повреждениями еще больше разрушаются.

Крейсерская скорость движения – скорость лодки при которой достигается наименьший расход топлива, при небольшом уменьшении скорости относительно максимальной.

 

Четырехлопастной гребной винт Стальные гребные винты


Четырехлопастные винты. Для уменьшения времени выхода лодки в режим глиссирования можно применить не трех-, а четырехлопастные винты. При этом, на крейсерском режиме движения максимальная скорость может уменьшиться из-за возросшего сопротивления и меньшего КПД относительно трехлопастного. Работа винта станет более плавной и менее шумной. К тому же при использовании четырех лопастей, гораздо позже наступает явление кавитации.

Стальные винты — самые хорошие винты, особенно, для соленой воды. За счет прочности стали толщину лопастей можно существенно уменьшить, по сравнению с алюминием.

При одинаковых параметрах, стальной винт обладает большим КПД и можно ставить винт на шаг больше. Мотор будет развивать такие же обороты, скорость возрастет, а кавитация не будет наносить винту из стали такой же ущерб, как на алюминиевом. У стальных винтов есть существенный недостаток — они значительно дороже, а еще найти такой винт на мотор до 10 л.с. задача не из легких.

При ударе о подводное препятствие алюминиевый винт оказывается более разрушительным для редуктора. Жесткий алюминий при ударе всю энергию передает редуктору, а стальной — часть ее тратит на свою деформацию. Больший вес стального гребного винта не скажется отрицательно на работе мотора, редуктор рассчитан на гораздо большие нагрузки.


Стальные винты гораздо долговечней, при критическом износе вы увидите маленькие трещины, что даст Вам возможность вовремя поменять винт. Алюминий, накопив усталость и внутренние повреждения, может разваливается сразу.

За состоянием своего гребного винта надо тщательно следить. Сколы и погнутости вносят серьезный дисбаланс при вращении на высоких оборотах, вызывают разрушительные процессы в редукторе, кавитацию на лопастях и серьезно снижают КПД мотора.

При дальних переходах, желательно иметь запасной винт, особенно если он алюминиевый.

Толщина лопастей винта у разных производителей разная. Более толстые лопасти, возможно, имеют больший ресурс работы, но худшие гидродинамические показатели.

Демпфер — впрессованная резиновая втулка предохраняет детали редуктора от резкого пуска при включении передачи, и не служит для защиты редуктора от удара о подводное препятствие. В некоторых случаях при ударе она помогает, но, чаще всего, сработать просто не успевает. На слабосильных лодочных моторах гребной винт прочней деталей редуктора. При ударе вал гнется, зубья шестерен выкрашиваются. На мощных моторах редуктора гнут и ломают более слабые гребные винты. Поэтому нужно очень внимательно следить за глубиной, вовремя поднимать мотор (или переводить в режим мелководья).

—>

mylodka.ru


meduzamotors.ru

Лодочный мотор, который не развивает паспортные обороты при полностью открытой заслонке дросселя, по сути дела «захлебывается» топливом. При этом сильно возрастает нагрузка на клапаны, поршни и подшипники. Лодочный мотор сильно нагревается и может перегреться от работы с опережающим зажиганием при недостаточном поступлении горючего в цилиндры. Работа лодочного мотора с опережающим зажиганием подобна работе автомобильного двигателя, который на третьей передаче заставляют тащить автомобиль с долины на вершину холма. Детонация, когда топливо дожигается в системе выхлопа, заклинивание поршня, общее повреждение мотора — всё из-за неправильно подобранного винта.

С другой стороны, превышение рекомендованной скорости вращения на валу лодочного мотора приводит к разрушению лепестковых клапанов, ускоряет износ всех деталей, в трущихся деталях образуются стружка и мелкие частицы. И, как результат — лодочный мотор разрушается.
Поэтому становится понятной важность правильного подбора оптимального винта для обеспечения нормальных условий работы лодочного мотора применительно к условиям эксплуатации, наиболее соответствующим Вашему выбору. Выбирайте винт к своему лодочному мотору по каталогу производителя, но помните, что наилучший результат, может быть, достигнут только на основе собственного опыта.

Типоразмеры винтов созданы таким образом, чтобы изменение шага винта на 1 дюйм (2,54 см) соответствовало изменению скорости вращения винта на 150-200 об/мин. Если первоначально выбранный винт «тормозит» судно, попробуйте винт с меньшим шагом для увеличения скорости вращения вала. Чем больше шаг винта, тем ниже скорость его вращения.

ВЫЧИСЛЕНИЕ ШАГА ВИНТА

  • Несколько элементарных формул позволят на практике выяснить — какой винт нужен именно Вам:
    Узнайте из инструкции к мотору Вашего судна, какое максимальное количество оборотов может он развить при полностью открытой заслонке дросселя («полный газ»). Скорость вращения вала лодочного двигателя можно измерять тахометром. Как правило, она не должна превышать 5500 об./мин.
  • Разгоните свое судно и лодочный мотор с выбранным винтом до максимальных оборотов на «полном газу». Положение лодочного мотора должно быть обычным и рекомендованным для конкретных условий.
  • Если скорость вращения вала Вашего лодочного мотора, при полностью открытой заслонке, меньше максимальных рекомендованных оборотов, то обратитесь к показаниям тахометра, и запишите их как верхний максимальный диапазон скоростей работы данного типа винта.

Пример:
Паспортные обороты двигателя = 5000-5600 об./мин.
Максимальные обороты двигателя = 5600 об./мин.
Показания тахометра = 4800 об./мин.
Разность = 800 об./мин.

Разность шага винта в 1 дюйм (2,54 см) соответствует примерно 200 об./мин. С учетом этого, разделим найденную в нашем примере разность между фактическими показаниями тахометра и максимальными паспортными оборотами двигателя на 200. Получим 4. На этом основании попробуйте использовать винт с шагом на 4 дюйма меньше, чем у данного винта. Теперь все должно быть в порядке.

В действительности, обойтись одним каким-либо винтом нельзя. Если Вы собираетесь использовать свое судно как многоцелевое — для прогулок, рыбной ловли или для буксировки воднолыжников, например, то Вам потребуется, безусловно, больше, чем один винт.
Настоятельно рекомендуется всегда иметь с собой на борту запасной винт с полным комплектом крепежа.

 Если начинающий судовладелец сначала полностью доверяет штатному винту лодочного мотора, то со временем он начинает задумываться над тем, как же улучшить скоростные показатели своего судна. Есть три важнейших момента, которые влияют на характеристики любой лодки — минимум веса, максимум возможной мощности и наиболее подходящий винт. Если с улучшением первых двух характеристик разобраться сможет любой, то вот как улучшить скоростные показатели, не приобретая новый мотор и не экономя на перевозимом грузе, а только лишь за счет грамотно подобранного винта?

Почетное право изобретения судового винта в его нынешнем виде принадлежит Смиту и Эрикссону, на что им в 1835 году был выдан соответствующий патент. Эта дата считается днем рождения судового винта. Патент описывал вращающееся колесо с лопастями, причем предполагалась возможность как одно-, так и двухвинтовой установки. С тех пор прошло почти два столетия, и судовой винт пережил множество модернизаций. Что же мы имеем на данный момент?

 

Характеристики современного винта

Размеры гребного винта определяют двумя цифрами. Первая — диаметр. Если у винта две или четыре лопасти, то достаточно просто измерить расстояние между кончиками противостоящих лопастей. Если у винта три лопасти, то следует замерить расстояние от центра втулки до кончика любой лопасти и умножить это число на два. Вторая цифра — шаг, т.е. теоретическое расстояние (в принятых единицах — сантиметрах или дюймах), на которое винт продвинется за один полный оборот.

Итак, если имеется винт диаметром 35 см и шагом 53 см, то конфигурацию винта записывают как «35×53». Центральную часть гребного винта называют «втулка».

Втулка служит для центровки винта на приводном валу. У винтов, через которые двигатель выбрасывает выхлопные газы, как это принято в большинстве современных подвесных моторов и кормовых приводов, вокруг втулки имеется обойма, к которой и крепятся лопасти.

 

Как работают гребные винты?

Лопасти винта толкают воду в одном направлении, а лодка движется в противоположном направлении («каждому действию имеется равно и противоположно направленное противодействие»).

 

На что влияет форма лопасти?

Лопасти могут иметь самую разнообразную форму. Наиболее распространены лопасти типа «круглое ухо» и эллиптические. Такие гребные винты обеспечивают оптимальное соотношение тяги и скорости. Лопасти других винтов сужаются к кончикам. Это уменьшает трение, и обычно такие лопасти ставят на винты скоростных судов.

Если лопасть отходит прямо от втулки или даже перпендикулярно к ней, то такой гребной винт имеет нулевой гребок. Лопасти с нулевым гребком обеспечивают оптимальный подъем носа лодки, который никак не хочет подниматься при глиссировании. Если лопасть наклонена к хвостовой кромке винта, то это и есть гребок. Если лопасть наклонена в обратную сторону, то говорят, что винт имеет сильный гребок. Такой гребок измеряют в градусах, и, как правило, чем больше гребок, тем больше подъем носа лодки.

Серповидные или полусерповидные винты можно узнать по прямой выходной кромке лопастей. Такая форма предотвращает засасывание воды, и кончики лопастей не захватывают воздух с поверхности, не допуская вентиляции. Пониженное сопротивление движению приповерхностных винтов позволяет при той же установленной мощности достигать более высокой скорости вращения. Винты, лопасти которых закручены в направлении вращения, называются косыми. Такая форма идеально подходит для движения в заросших водоемах, поскольку такие лопасти не склонны накручивать водоросли.

 

Алюминевые, стальные и
композитные гребные винты

Для подвесных моторов и кормовых приводов производители обычно используют алюминиевые винты. Последние достижения в технологии, усовершенствование конструкции и производства винтов из алюминия дали такие превосходные результаты, что их характеристики ни в чем не уступают их цене. Именно поэтому на большинстве небольших лодок установлены такие винты из алюминия.

Поскольку алюминий гребного винта — тот же алюминий, из которого сделан дейдвуд подвесного мотора или кормовой привод, то проблемы с коррозией также сведены до минимума.

Однако серьезные удары по алюминиевому винту порой нельзя с легкостью выправить без опасности растрескивания материала. По сравнению с гребными винтами из нержавеющей стали, алюминиевые хуже сопротивляются растягивающим напряжениям. Именно поэтому они изготавливаются с более толстыми лопастями, и как следствие, они примерно на 3 км/ч медленнее стальных при движении на полных оборотах.

Алюминиевые винты идеальны для тех, кто считает свои деньги, максимальные обороты менее важны, чем экономичная (крейсерская) скорость хода, на которой оба материала ведут себя примерно одинаково.

Винты из полированной нержавеющей стали — лучший выбор, когда, прежде всего, нужны прочность и эффективность. Поскольку стальные винты в семь раз прочнее алюминиевых, то изготовители могут делать винты значительно тоньше без ущерба для их прочности и жесткости. К несчастью, если ваша лодка несет мощный гоночный винт с несъемной втулкой, то винт из стали может выдержать удар о подводное препятствие, но этот же удар может разнести редуктор. В этом причина широкого внедрения пластиковых втулок, которые при ударе или заклинивании винта прокрутятся или срежутся, как это происходит с алюминиевыми втулками.

Распространены два типа стальных винтов: полированные и шлифованные (менее полированные). Несмотря на распространенное мнение, полировка винта не имеет отношения к его характеристикам.

Современные винты, как правило, делают из композитных материалов. Благодаря достижениям химии, нейлоновые и углеродные волокна широко применяются в судостроении. Кроме повышенной относительно алюминия прочности, винты из композитных материалов не подвержены коррозии, а потому поставляются с пожизненной гарантией на втулку или даже со сменными лопастями. По цене они очень близки к алюминиевым винтам.

 

Сколько нужно лопастей
на гребном винте?

Для чего нужен винт с тремя-четырьмя лопастями? По мере увеличения размера лопасти или с увеличением количества лопастей, увеличивается так называемое отношение диаметра к площади. Хотя увеличение площади лопастей увеличивает площадь действия сил, толкающих судно, но увеличивается и трение. Вообразите широкие колеса автомобиля, и сравнение будет полным. Чтобы уменьшить трение, создаваемое лопастями, лопастей должно быть меньше (но не меньше двух, разумеется).

В последние годы существенно возросла мощность лодочных моторов, а конструкторы корпусов современных лодок нашли новые методы уменьшения трения смачиваемой поверхности за счет использования облегченных и композитных материалов, а также придания «ступенчатой» формы днищу лодки. В итоге стало возможным применение четырехлопастных винтов. Если судно и установленный лодочный мотор способны работать с четырехлопастным гребным винтом, то станут доступными еще несколько полезных достоинств. У четырехлопастного винта количество противостоящих лопастей равно, что делает его работу ровной, позволяет быстрее разгоняться с холостого хода, уменьшает минимальную скорость выхода лодки на глиссирование, и даже экономит топливо при движении на крейсерском ходе. Некоторые водномоторники переходят на четырехлопастные гребные винты только из-за одного этого. Следует помнить, что максимальная скорость судна в общем случае не возрастет, а иногда даже слегка уменьшится.

В общем, вывод относительно количества лопастей можно сделать такой: суда длиной более 6 метров вроде легких круизных яхт в общем случае ведут себя лучше с четырехлопастными гребными винтами. Во всех других случаях выбирайте трехлопастной винт, и вы сбережете деньги.

 

Как подобрать наиболее
подходящий винт

Для начала замечу, что один гребной винт может иметь преимущества в одной области, но проигрывать в другой. Возможно, это наиболее существенный вывод, который основывается на практическом опыте. Так что, выбирая винт, решение следует принимать по наиболее важным для вас характеристикам винта. Анализируя характеристики, следует иметь в виду, что у разных винтов лопасти разной формы. Можно выбрать винт, эффективно создающий подъем носа лодки, прежде всего, винты для рыбацких лодок, а можно выбрать винт для прогулочных катеров, которые создают оптимальную тягу.

Ключ к выбору подходящего винта — знание оборотов используемого мотора. Если мотор выходит на максимальные обороты при полном газе и при обычной загрузке, то винт, скорее всего, выбран правильно. Если мотор не может развить максимальные обороты, то, пожалуй, следует подобрать винт размером поменьше. Если мотор развивает слишком большие обороты, размер винта можно немного увеличить. Однако в случае превышения максимальных оборотов мотора, следует обратить внимание на загрузку лодки. Если загрузка лодки мала, то, возможно, вам еще рановато менять «коней».

Если нужно больше тяги для тяжелогруженой лодки или для буксировки, то берите винты большего диаметра, как более широкие шины для автомобиля. Если же нужна только быстроходность, то выбирайте винт увеличенного шага, но меньшего диаметра, чтобы мотор смог создать требуемые обороты. Представляйте всегда диаметр и шаг как две чашки весов, которые нужно сбалансировать. Если достигнуты максимально возможные обороты лодочного мотора, то можно только увеличивать шаг при уменьшении диаметра, или увеличивать диаметр, соответственно уменьшая шаг.

 

Ремонт винта

Ремонт алюминиевого винта или покупка бывшего в употреблении — это плохое вложение денег, поскольку при ремонте винт нужно сначала накалить. Нагрев меняет молекулярную структуру материала, резко его ослабляя. Даже если вы всего лишь спрямляете зазубрины или обрезаете лопасти, то тем самым меняете их форму (вместе с характеристиками всего винта).

Винты из нержавеющей стали, с другой стороны, равно как и винты из композитных материалов, можно надежно ремонтировать, так что им вполне можно вернуть первоначальные характеристики. На некоторых современных винтах можно менять отдельные лопасти, что очень удобно.

Винт — не та вещь, на которой имеет смысл экономить деньги. Деньги, потраченные на новый грамотно подобранный мотор, безусловно, окупятся — и через комфорт, и через экономию топлива.

По материалам газеты
«Охотник и рыболов Сибири»

moto-room.ru

Подбор гребного винта для начинающих

  • E-mail

В этой публикации мы постараемся доступно дать рекомендации по подбору гребного винта для вашего лодочного мотора.

Вам наверняка уже известно, что для лодочных моторов существует множество гребных винтов. Одни отличаются формой, количеством лопастей, материалом изготовления. Другие вообще с виду похожи друг на друга как две капли воды. Но давайте будем постепенно прояснять ситуацию. У всех гребных винтов есть три общих параметра. Это шаг, диаметр и количество лопастей.

 

Шагом винта является расстояние, которое пройдет винт в идеально твердой среде за один оборот. Раз речь идет о расстоянии, значит, и шаг необходимо измерять в соответствующих единицах. Обычно это дюймы или миллиметры. Хотим оговориться, что в реальных условиях винт не будет проходить указанное в шаге расстояние т.к. вода не является идеально жесткой средой и у винта будет наблюдаться эффект проскальзывания.

 

Диаметр винта измеряется по внешней стороне лопастей. Напрямую по этому параметру можно только косвенно определить тип винта (является ли винт тяговым или скоростным). Больший диаметр винта дает лучший упор и предотвращает проскальзывание под большой нагрузкой. Обычно диаметр винта определяется конструкцией самого двигателя и подбирается максимально возможным для данного мотора. Из теории. Если имеем два винта с одинаковым шагом но разными диаметрами, то винт с большим диаметром даст больший упор и большую нагрузку на мотор.

 

Простой параметр, который указывает на количество лопастей гребного винта. Наибольшее распространение получили винты с тремя лопастями. Они доказали свою универсальность и подходят для подавляющего большинства маломерных гражданских судов. Тем не менее, начинают набирать популярность винты с четырьмя лопастями. Они обеспечивают больший упор и позволяют уменьшить время выхода судна в режим глиссирования.

Итак, перейдем непосредственно к рекомендации по подбору винта. Сразу скажем, что точно подобрать винт к конкретному комплекту лодка+мотор+вес можно только экспериментальным путем. Но есть ряд теоретических правил, которые помогут подобрать винт. Для расчета нам понадобятся некоторые данные, часть которых можно найти в инструкции по эксплуатации вашего мотора. Итак, нам необходимо знать максимальные обороты двигателя (измеряются в количестве оборотов коленчатого вала в минуту, например 5000-6000 об/мин), передаточное число редуктора, которое обычно изображается в виде дроби (например 1.85:1), статистически достижимую скорость моторной лодки (следует применять реальные параметры, соотнося мощность мотора и общий вес комплекта). Мы хотим сказать, что не следует требовать от мотора в 10 л.с. скоростей в 60 км/ч при полном весе комплекта в 400 кг. Необходимо использовать реально достижимые параметры. Зная эти параметры, подставим их в универсальную формулу:

H=20,5*V/n

Где:

H – Шаг в дюймах, который мы подбираем;

n – Количество оборотов гребного вала винта (не следует путать этот параметр с оборотами коленчатого вала двигателя).

Давайте разберемся на примере. Допустим мы имеем надувную лодку и мотор Yamaha 15FMHS (15 л.с.). Мы хотим достичь реальной скорости 40 км/ч при легкой загрузке. Знаем, что максимальные обороты данного мотора составляют 5500 об/мин. Передаточное число редуктора 2.08. Вычислим частоту вращения вала гребного винта (параметр “n”) по формуле:

n=W/L

Где:

W – Частота оборотов коленвала лодочного мотора, об/мин;

L – Передаточное число редуктора.

Сначала найдем частоту вращения вала гребного винта: n=W/L=5500/2.08=2644 об/мин

 

Рассчитаем шаг по формуле: H= 20,5*V/n=20,5*40/2644=0,31м или 12 дюймов.

Подставив данные в формулу, получили шаг в 12 дюймов. Этот винт является винтом с максимально доступным шагом для данного мотора. Мы не рекомендуем выбирать винты с максимальным шагом т.к. любой дополнительный вес может создать условия, при которых мотор не разовьет своих максимальных оборотов, как итог – снижение скорости и повышенный износ мотора. Вместо этого есть рекомендация взять винт на шаг меньше расчетного. Единственное исключение – стальные полированные винты. В силу своего веса они работают как маховик, имеют большую инерцию и снижают нагрузку на вал мотора.

Итак, примерный шаг найдет. Настало время испытать его. Винт считается правильно подобранным, если при ходовых испытаниях мотор развивает свои максимальные обороты на текущей лодке с текущей загрузкой. Чтобы в этом удостовериться, необходим тахометр (прибор, который замеряет обороты двигателя). Но все мы, когда подбираем винт, преследуем цель достичь оптимальных разгонных характеристик и итоговой скорости. Эти параметры у каждого свои. Кто-то предпочитает быстрый разгон (например, в замусоренном водорослью водоеме) и тогда выбор будет в пользу винтов с меньшим шагом, кто-то плавный разгон, но большую итоговую скорость (тогда подбирают больший из возможного шаг). В любом случае помните, что мотор должен выходить на свои рабочие/максимальные обороты. Это будет свидетельствовать о том, что мотор отдает свою полную мощность и работает в штатном режиме. Винт с меньшим шагом всегда будет предпочтительней винта с большим шагом т.к. может выступать в роли запасного или при превышении штатной загрузки в роли тягового. Скоростные винты обычно имеют более узкое поле применения.

P.S. Материал продолжает дорабатываться и изменяться. Если у вас есть вопросы или пожелания, пожалуйста, присылайти их на электронный адрес, указанный внизу сайта

 

 

  • Назад
  • Вперёд

moto-lodki.ru

Как работают гребные винты

Первое изобретение, похожее на современный гребной винт, приписывается ещё Архимеду, и использовалось для подъема воды, а не для движения плавательных средств. Гребной винт – это устройство, принцип работы которого базируется на преобразовании вращения гребного вала в движение плавательного средства.

В результате такой разницы давления возникает подъемная сила, которую в свою очередь можно разложить на две составляющие:

  • Упор гребного винта – сила, направленная в ту же сторону, что и направление движения плавательного средства, зависит от угла атаки профиля лопасти. Если угол отличается от рационального для данной лодки, то в случае малого угла мощность двигателя будет использоваться не полностью, в ситуации же с большим, чем нужно углом, мощность мотора будет идти на преодоление крутящего момента.
  • Крутящий момент – сила, которая направлена по перпендикуляру к условной линии движения судна.Если говорить упрощённо, то такая конструкция винта обеспечивает движение плавательного средства путём засасывания порции воды передней частью винта, и последующим выбрасыванием с большей скоростью задней.

Гребные винты классифицируют по следующим параметрам:

  • шаг – дистанция, проходимая винтом за один полный оборот вокруг собственной оси;
  • диаметр винта;
  • количество лопастей – чаще всего встречаются с 3, но могут также быть с 2, или с 7 и больше;
  • дисковое отношение – отношение площади поверхностей лопастей винта к площади поверхности круга такого же диаметра;
  • материал изготовления – сталь, чаще нержавеющая, реже углеродистая, сплав на основе алюминия или титана, пластик;
  • диаметр ступицы;
  • конструкция ступицы – с выведением выхлопной системы под антикавитационную плиту, или через ступицу.

Шаг винта лодочного мотора Ямаха

Неправильно подобранный шаг гребного винта, при условии достаточно длительной эксплуатации, может стать причиной многих проблем с мотором.

Если двигатель не в состоянии с полностью открытой дроссельной заслонкой выйти на свои оптимальные обороты, или же наоборот, работает на оборотах, превышающих допустимые, то последствия будут сходными – возрастёт нагрузка на клапаны, ускорится износ деталей, быстрее будет возникать перегрев, и вскоре выйдет из строя даже такой надёжный двигатель как Ямаха.

Алгоритм подбора шага винта будет выглядеть следующим образом:

  • Узнать из идущей в комплекте с мотором документации максимально допустимое количество оборотов на «полном газу», чаще всего это до 6000 оборотов в минуту.
  • Разогнать лодку до максимальных оборотов при полностью открытой заслонке дросселя.
  • Если количество оборотов на тахометре меньше указанных в инструкции к мотору, то шаг винта нужно уменьшить.
  • Если оборотов больше, чем нужно, то шаг винта, соответственно, следует увеличить.

При подборе шага винта удобно пользоваться закономерностью – изменение шага на 1 дюйм приводит к изменению количества оборотов примерно на 200.

Если плавательное средство многоцелевое, то следует помнить, что лучшим выбором будет подбор нескольких винтов, наиболее подходящих для каждого варианта использования и степени загруженности лодки.

Как выбрать винт

На выбор гребного винта для установки на лодочный мотор должен влиять не только его шаг. Важен также диаметр, дисковое отношение, материал изготовления, а также компания-производитель.

Инструкция

  • лучшим выбором будет отдать предпочтение известному производителю, такому как, к примеру, Solas или Michigan;
  • для небольших лодок вполне подойдут гребные винты из пластика или алюминия;
  • нержавеющая сталь подойдёт для относительно более крупных плавательных средств с мощными моторами.

Характеристики

Винт на лодочный мотор
Гребной винт со средними характеристиками поставляется вместе с подвесным мотором

Основными характеристиками гребных винтов считаются шаг винта, его диаметр, дисковое отношение и проскальзывание.

Все параметры взаимосвязаны и оптимальное значение каждого из них определяется заводом производителем еще на стадии проектирования. К примеру, моторы мощностью 20-30 л.с. обычно идут в комплекте с винтом 9,9*12, где 9,9 – диаметр, а 12 – шаг винта.

Также такие характеристики как толщина профиля лопастей и площадь их поверхности влияют на обороты, при которых возникает такой нежелательный эффект, как кавитация. Кавитация – это по своей сути закипание пузырьков воздуха вследствие образования участка с очень низким давлением.

Маленькие пузырьки сливаются в большие, и при достижении определённых размеров могут повреждать сам винт.

О наступлении кавитации свидетельствуют следующие явления:

  • движение плавательного средства рывками, скачкообразно;
  • вибрация корпуса, которая передается от гребного винта;
  • появление стороннего шума в работе винта;
  • при увеличении количества оборотов в минуту на тахометре не происходит увеличения скорости движения лодки.

Скоростные винты

Для увеличения скорости лодки можно:

  • Заменить пластиковый или алюминиевый винт на изготовленный из нержавеющей стали с хорошей полировкой. Правда стоит помнить о том, что при попадании на топляк лодки со стальными винтами рискуют получить повреждение редуктора, а в случае с пластиком повреждается только винт.
  • Для достижения плавательным средством максимальной скорости можно порекомендовать поискать специальный скоростной винт с максимально высоким коэффициентом полезного действия на высоких скоростях. При установке таких винтов может наблюдаться увеличение количества оборотов, что нужно скорректировать или шагом винта, или заменить 3 лопастной на 4 лопастной винт.
  • Если установлен стандартный винт, то может иметь смысл установить винт с большим шагом и меньшим диаметром – это обеспечит двигателю возможность выйти на более высокие обороты, что положительно скажется на скорости. В таком случае следует особенно внимательно следить за показателями тахометра на «полном газу», чтобы количество оборотов в минуту не превышало максимально допустимых для конкретной модели значений.

Замена

Благодаря тому, что замена гребного винта операция быстрая и несложная (понадобится только гаечный ключ и минута-другая времени), есть смысл иметь на лодке целый набор разных винтов – для высокой максимальной скорости, для быстрого выхода на глиссирующий режим, для максимально нагруженного плавательного средства. Только такой подход обеспечит максимально длительный период эксплуатации подвесного мотора.

myownship.ru

Немного теории:

Испытания сменных гребных винтов для импортных подвесных моторов.

Для каждой конкретной мотолодки с определенной нагрузкой и с выбранным для нее конкретным мотором существует только один оптимальный винт. Это — истина. Лишь только такой оптимальный винт может обеспечить счастливый союз мотора и корпуса: только с ним лодка будет достигать наивысшей скорости при номинальных оборотах двигателя, будет обеспечивать топливную экономичность и заботиться о долголетии подвесного мотора.
До недавнего времени мало кого заботил поиск этого оптимального варианта. Кроме штатного винта, выбирать было не из чего, бензин был сравнительно дешев, сам подвесник стоил не дороже двух хороших зарплат, а на скоростях свыше 40 км/ч при существующем у нас ограниченном мощностном ряде ПМ большинство серийных лодок просто не ходили.
Сегодня на наших водных дорогах все чаще можно встретить современные импортные моторы, можно говорить уже и о появлении их вторичного рынка, в сторону которого все чаще обращаются взгляды водномоторников. Однако стоят эти красивые машины не одну тысячу долларов, "питаются" только дорогим высокооктановым бензином, а завораживающие цифры "лошадей" на глянцевом капоте — еще далеко не гарантия, что весь этот "табун" удастся использовать, разогнав лодку до высоких скоростей. Словом, выбор оптимального гребного винта, который способен реализовать всю мощность вашего импортного избранника, продлить его здоровье, а заодно и помочь ощутимо сэкономить на стоимости бензина, из умозрительной области перешел в проблему практическую и весьма острую.
Тем более стали и у нас доступны импортные гребные винты: дилеры зарубежных моторостроительных фирм предлагают широкий их спектр, из которого можно выбрать наиболее подходящий для вашего сочетания "лодка — мотор".
Фирмы выпускают специальные каталоги, винты в котором подобраны не только по мощностному ряду соответствующей марки моторов, но и по классам и назначению судов.
К сожалению, рекомендованный каталогом винт далеко не всегда оказывается оптимальным именно для вашего случая. Типоразмеры наших серийных мотолодок и условия их эксплуатации отличаются or зарубежных, да и услуги опытного дилера не всегда практически оказываются доступными.
Как самому на практике выбрать гребной винт, оптимальный и по геометрическим характеристиками, и по материалу, и по конструкции, и по стоимости? Чем чревата для здоровья дорогостоящего мотоpa его работа с неоптимальным винтом? Что вы теряете, доверившись случайно поставленному винту?
Такими вопросами задалась редакция прошедшим летом, решив испытать серию импортных винтов и выбрать из них наиболее подходящие.
Заранее хотим сказать, что наши замеры по точности далеки от лабораторных, они лишь указывают на ту или иную тенденцию, не претендуя на строгий научный результат. Полистав литературу, хотя бы ту же подшивку "КиЯ", вы сами можете найти ответ на многие поставленные вопросы, — мы не претендуем на открытия в этой области. Мы лишь старались уже известные истины в сжатой форме применить и проверить на практике, максимально приблизив их к сегодняшним потребностям.
Винты и приборы

Для испытаний мы использовали восемь трехлопастных винтов фирмы "Solas". Эта тайваньская фирма производит винты шести типов, подходящие к зарубежным моторам любой мощности и практически всех известных марок (для этого в конструкции винта изменяется лишь резиновая втулка-амортизатор).
Подбор винта
Были использованы четыре алюминиевых винта с шагом от 11 до 14" и четыре стальных винта из нержавеющей стали с шагом от 12 до 15". Эти винты перекрывали весь рекомендованный фирмой (и особо интересующий наших водномоторников) мощностной ряд от 20 до 35 л.с. Винты испытывались на 30-сильном итальянском подвесном моторе "Selva-ЗО", который был установлен на мотолодку "Дельта-Р", имеющую водоизмещение с одним водителем и снаряжением около 330 кг.
Сами испытания состояли из замеров скоростей и определения пройденного на 1 литре топлива расстояния с разными винтами.
Скорость и пройденное расстояние замерялись прибором GPS ("Garmin-12"), частота вращения — механическим трехшкальным тахометром на валу двигателя, а расход — мерной литровой емкостью.
Испытания на скорость

Первым мы решили испытать штатный (прилагаемый к мотору) окрашенный алюминиевый винт с шагом 12". Винт приблизительно за 4 с выводит лодку с малого гада до начала устойчивого глиссирования. С плавным увеличением оборотов скорость быстро растет, но, достигнув величины около 49.5 км/ч, как бы останавливается, хотя сектор газа прошел еще только 3/4 оборота, При полностью открытой заслонке карбюратора звук мотора приобретает непривычно высокие тона, на румпель передается крупная дрожь, но показания скорости не увеличиваются, а даже скачкообразно то падают, то опять еле дотягивают до уже зафиксированной величины. Замеры тахометра показывают на валу двигателя 5750 об/мин (номинальные, максимальные по паспорту — 5500 об/мин). Вес взятого на борт пассажира мало повлиял на максимальную скорость: она упала всего до 49.0 км/ч, но максимальные обороты снизились до 5700 об/ мин. Заменяя потом этот винт на следующий, мы обратили внимание, что в прикорневой области всех трех лопастей краска слезла большими пятаками, обнажив ноздреватый металл.
Поочередные проходы на алюминиевых винтах с шагом 13" и 14" показали, что первый развил максимальную скорость 53.3 км/ч при оборотах, соответствующих номинальным, а с нагрузкой два человека показал при 5300 об/мин ту же скорость в 49.0 км/ч, что и штатный; второй винт показал 53.0 км/ч при 5350 об/мин налегке с одним водителем. Время выхода на глиссирование возросло соответственно до 5 и 6 сек. При наборе оборотов оба винта разгоняются равномерно и довольно мягко, но 14-дюймовый на всех режимах, за исключением максимальных оборотов, оказывается "резвее" (см. рис).
Подбор винта
Стальные винты показывают рекорды скорости: 14-дюймовый достигает максимальной скорости в 54.1 км/ч при оборотах 5600 об/мин, а 15-дюймовый ставит абсолютный рекорд — 54.5 км/ч при 5400 об/мин! Лишь винт с шагом 13" на максимальном газу опасно "перекручивает" двигатель до 5800 об/мин и показывает скромную скорость — 51.5 км/ч.
Стальные винты имеют более "ломаную" характеристику разгона, сравнительно вяло преодолевают горб сопротивления, но затем, "раскручиваясь", начинают опережать своих алюминиевых собратьев. Например, стальной винт с шагом 14" набирает скорость от 7 до 50 км/ч за 13 сек, тогда как алюминиевый с тем же шагом затрачивает 17 сек.
Все это наводит на размышления, но чтобы сделать правильные выводы, стоит припомнить кое-что о винтах.
Присядем за парту

Гребной винт преобразует мощность двигателя в упор, приводящий лодку в движение. Упор же создается за счет гидродинамических сил, возникающих на лопастях, как на крыле самолета. Ведь лопасти винта имеют тот же авиационный профиль, при обтекании которого водой за счет разницы давлений на засасывающей стороне, обращенной в нос, и на нагнетающей стороне, обращенной в корму, и возникает подъемная гидродинамическая сила (см. рис). Эта сила имеет две составляющие, одна из которых направлена по оси винта — вперед по движению лодки и представляет собой собственно упор, а вторая сила, перпендикулярная упору, образует крутящий момент. Именно он преодолевается мотором.
Подбор винта
Важнейшими характеристиками винта являются его диаметр и шаг. Именно они определяют то количество воды, которое захватывает и отбрасывает назад гребной винт при определенной частоте вращения, создавая упор.
С изменением частоты вращения мощность, потребляемая винтом, изменяется; вместе с ними меняются и упор, и необходимый крутящий момент. Эта закономерность для каждого гребного винта своя, и называется она винтовой характеристикой.
Диаметр винта значительно влияет на загрузку мотора. Например, подрезка винта по диаметру всего на 5% снижает потребную мощность двигателя на 30% при сохранении прежних оборотов. Но оперировать изменением диаметра в широких пределах, добиваясьоптимальной работы винта, невозможно из-за ограниченных размеров корпуса редуктора подвесника.
Изменение шага гребного винта представляет, к сожалению, единственную реальную возможность для согласования работы винта с лодкой и подвесным мотором. Геометрический шаг, условно измеряемый расстоянием, которое прошел бы винт, "вворачиваемый" в твердое тело за один оборот, — понятие идеальное; на практике, в воде, винт как бы проскальзывает, и его реальный шаг (или поступь) оказывается всегда меньше теоретического. Причем скольжение винта оказывается максимальным (100Подбор винта у пришвартованной к берегу мотолодки с работающим на полном газу мотором и минимальным (15-20Подбор винта у разогнанной до максимальной скорости глиссирующей лодки.
С какими же характеристиками лодки и мотора должен согласовываться винт?
У глиссирующей мотолодки — прежде всего с ее сопротивлением, которое, как мы уже знаем, преодолевается упором винта. На графике кривые сопротивления и упора с ростом частоты вращения плавно сходятся в точке, которая и определяет достижимую скорость. Величина сопротивления глиссирующей лодки зависит от многих факторов (например, обводов, волнения и т.д.), но в первую очередь — от величины нагрузки. Больше груза и пассажиров — выше сопротивление, больший упор должен создавать гребной винт.
У подвесного мотора в этом треугольнике свои требования к винту. В каждом конкретном сочетании "лодка-винт" двигатель на полном газу должен развивать номинальную частоту вращения коленвала. Только в этом случае двигатель развивает свою полную мощность (см рис.).
Подбор винта
Чем ниже достижимая частота вращения, тем меньшую мощность отдает двигатель. Эта закономерность определяется его внешней характеристикой. Особенность ее в том, что рост отдаваемой обычным потребительским мотором мощности происходит при увеличении частоты вращения лишь до номинальных ее значений. При "раскручивании" двигателя сверх этих значений отдаваемая мощность сначала как бы прекращает расти, а потом резко падает. Значения же крутящего момента на гребном валу имеют обратную зависимость; например, у того же мотора Selva-ЗО" на частоте вращения 3500 об/ мин крутящий момент составляет 40.4 н.м при отдаваемой мощности 16.72 л.с.; при номинальных оборотах 5500 об/мин — 38 н.м при мощности 29.13 л.с., а при "раскручивании" двигателя до 5700 об/мин момент падает до 36.2 н.м, а отдаваемая мощность снижается до 28.73 л.с.
Согласованный со всеми этими противоречивыми требованиями винт и будет оптимальным, т.е. развивающим максимальную скорость на номинальных оборотах.
Но в жизни мотор может работать и на пониженных оборотах, не используя всей мощности двигателя, потому что он уже достиг максимального крутящего момента и не в состоянии прокручивать гребной винте большей частотой вращения. В этом случае профиль лопасти стоит к набегающему потоку с чрезмерно большим углом атаки, шаг винта велик для этих условий, и можно говорить о гидродинамически тяжелом винте.
Если же винт легко достигает максимальной частоты вращения, превышая ее номинальную величину, упор будет невелик и соответственно достичь максимальной скорости не удается. В этом случае шаг мал, угол атаки профиля лопасти меньше оптимального, меньше оказывается и подъемная сила, от которой напрямую зависит упор. Это означает, что выбранный винт гидродинамически легкий.
Проверяем теорию практикой

К каким выводам привели наши скоростные испытания винтов?
Во-первых, штатный винт при нашем варианте использования оказался гидродинамически легким. С ним мы не только не получили высоких скоростей, но и можем "подорвать" здоровье двигателя. Эксплуатация "перекрученного" двигателя резко снижает его моторесурс. Все подвижные части двигателя, не рассчитанные на такие перегрузки, работают на пределе: обрыв шатунов или поломка коленчатого вала становятся не столь уж редкими случаями. Из-за разрыва смазывающей масляной пленки возможны задиры, появление теплового клина, износ всех подвижных частей резко возрастает.
Скоростные же рывки винта, прекращение роста скорости при увеличении оборотов, вибрация, облезание краски и эрозия алюминия — это, скорее всего, признаки кавитации. Для работы обычных полностью погруженных винтов — это очень вредное явление, наступающее при излишне высокой частоте вращения. При высоких скоростях обтекания появляются срыв потока с лопасти, вскипание и образование пузырьков паров воды, которые лопаются, создавая на лопасти огромные местные пики давления. При долгой работе з таких условиях лопасть начинает выкрашиваться. Этому в первую очередь подвержены алюминиевые винты. При дальнейшем развитии кавитации из-за искажения гидродинамического профиля винта его упор падает. Провоцировать кавитацию может и погнутая или выщербленная лопасть, некачественная поверхность винта, даже неправильное положение подвесника (слишком откинут или прижат к транцу). В любом случае надо делать все, чтобы избегать появления кавитации.
На практике почти все, о чем мы говорили, сразу же подтвердилось. Такой винт лучше убрать, оставив его как запасной, например, для случая нагрузки в три человека. Эксплуатация его с одним водителем даже на номинальных оборотах приведет к недобору полной мощности двигателя.
Во всех случаях на борту надо иметь тахометр (например, отечественный "ЛПС-Интер", подходящий и для работы с импортными моторами). Он убережет вас от применения чрезмерно легкого и даже опасного винта. Если тахометра нет, вас должен насторожить чересчур резвый выход на глиссирование, остановка роста скорости задолго до момента полного открытия дросселя,нечувствительность(до определенной границы) к увеличению нагрузки лодки, непривычный звук мотора.
Обнаружив в наших испытаниях нижнюю "шаговую" границу в 12", мы отказались от проверки винта с еще меньшим шагом 11", а перешли к работе с винтами алюминиевой серии с шагом 13" и 14". Винты с уменьшенным шагом потребовались лишь при буксировке лыжника. Такие винты создают повышенный упор на режимах разгона, сокращая время выхода на глиссирование и легче вытаскивают лыжника из воды. Естественно, достижимые с ними предельные скорости оказываются ниже — не превышают 43-45 км/ч. Здесь главная задача совместить горб на кривой упора винта с горбом сопротивления судна-буксировщика.
Подбор винта
По данным наших испытаний нетрудно заметить, что увеличивая шаг винта на дюйм (25.4 мм), мы получали снижение частоты вращения на 150-250 об/мин (относится это и к "стальной" серии). Это очень важное замечание, поскольку большинство зарубежных винтов спроектированы так, что увеличение или уменьшение шага на один дюйм дает соответственно увеличение или уменьшение оборотов приблизительно на 200 об/мин. И эта эмпирическая зависимость подтверждается на практике. Это облегчает предварительный выбор винта. Если, например, ваш мотор не добирает до номинальных оборотов 600 об/мин, значит, вам с наибольшей вероятностью подойдет винт с шагом на 3 дюйма меньше.
Утверждение, что 13-дюймовый винт, развивающий номинальные обороты, одновременно будет и самым скоростным, тоже подтвердилось на испытаниях. Отличие составляет всего 0.3 км/ч при разнице в максимальных оборотах на 150 об/мин. Это объясняется небольшим отличием в диаметрах: 14-дюймовый винт имеет диаметр на 0.1" меньше; отсюда и его большая резвость в скорости на промежуточных частотах вращения.
Для стальных винтов отмеченное соотношение между изменением шага и оборотов также подтвердилось. Но здесь оно более четкое и составляет ровно 200 об/мин. Обращают на себя внимание большие максимальные скорости стальных винтов — даже при "перекрутке", при их одинаковых геометрических характеристиках с алюминиевыми: правда, при этом достигают максимальных скоростей они немного медленнее, А наш "абсолютный победитель" по скорости стальной винт с шагом 15" даже не добирает до номинальных около 100 об/мин, т.е. еще не использует приблизительно 0.7 л.с, В этих условиях лучше бы подошел винт с шагом 14.5" (за рубежом винты выпускаются и в градации шага через полдюйма). Однако при выборе между 15- и 14-дюймовым, конечно, предпочтение надо отдать первому, поскольку превышение номинальных оборотов стальным винтом, помимо других негативных последствий, дает из-за его большего веса перегрузку и на подшипники редуктора.
Винт с шагом 13" тоже придется отложить, так как превышение номинальных оборотов уже достигает опасных 300 об/мин; потерянная мощность составляет при этом около 1 л.с., а отсюда и более чем скромная для стального винта скорость в 51.5 км/ч
Стальной или алюминиевый

С уменьшением толщин сечений профиля винта КПД его увеличивается. Применение более прочной, чем алюминий, нержавеющей стали позволяет достигать этого без потери прочности лопастей. При изготовлении стального винта можно выдержать большую точность его профилировки и добиться более высокой чистоты обработки поверхности (в отполированный гребной винт можно смотреться, как в зеркало!), благодаря чему потери на трение уменьшаются, повышая эффективность винта. Стальной винт меньше подвержен кавитации и более устойчив к вибрации, которую испытывает любой винт в попутном потоке за редуктором. Все это в совокупности и обеспечивает его более высокие скоростные характеристики, в чем мы и убедились на опыте.
Наконец, стальной винт долговечнее алюминиевого, при встрече с препятствием он страдает меньше, однако в случае чего выправить и отбалансировать его намного сложнее. Нержавеющая сталь дольше прослужит в соленом море. Да для многих важно и то, что стальной винт престижней.
Но вот цена… Элитный гоночный винт F1 может стоить несколько тысяч долларов! Обычный винт стоит лишь несколько сотен долларов, но и эта цифра превышает стоимость алюминиевого в два-три раза, что может остановить многих любителей.
Стоимость стальных винтов фирмы "Solas" при хорошем качестве превышает стоимость алюминиевых только в 1.5 раза; 150-долларовый стальной и 100-долларовый алюминиевый — по западным меркам это вполне приемлемые цены.
Алюминиевые винты имеют тот плюс, что они легче, редуктор с ними не испытывает больших перегрузок. Но главное их преимущество — подчеркнем еще раз — экономическое, они дешевле!
К сожалению, гребной винт подвесного мотора — его главная "расходная" часть. Винт чаще всего страдает при наездах на подводные препятствия. Поэтому, если ваш район плавания — не глубоководный морской залив, а северная каменистая река, то, конечно, алюминиевый винт будет предпочтительней.
Подбор винта
Немного о конструкции

В пользу алюминиевого винта есть еще один аргумент — это новая альтернативная конструкция ступицы, которая, действительно, в ряде случаев поможет сохранить ваш винт при ударе о препятствие.
Как бы вас ни убеждали, что при нежелательной встрече с препятствием традиционная резиновая втулка-амортизатор легко провернется и это убережет винт от повреждения, верить этому нельзя. Накопленная в редакции статистика и наш личный опыт говорят о том, что резиновая втулка проворачиваться не успевает. Может быть, в наших водах резина быстро твердеет или "прикипает" к внутренней поверхности ступицы — не знаем. Но факт, что, в лучшем случае, страдает только сам винт, а вот в худшем — страдают редуктор и даже вал. Так что отчаливать от берега без запасного винта никак нельзя.
В нашей опытной партии был один алюминиевый винт "Alcup-З" новой конструкции — с разборной втулкой. При наезде, например, на камень в продольных пазах втулки действительно легко срезаются пластмассовые торсионы, сохраняя сам винт от больших повреждений и, конечно, уберегая трансмиссию. Торсионы запрятаны в длинные пружинки, которые, провернувшись, сразу же занимают новое положение в других продольных пазах. Если после наезда резко сбросить газ, то на малом ходу винт за счет упругости пружинок сохраняет небольшой упор, и можно потихоньку добраться до берега, чтобы заменить торсионы новыми. При довольно большом диаметре полой ступицы эту операцию можно провести за 5-7 минут. Правда, если стопорная гайка с левой резьбой затянута на совесть, то без торцевого ключа на "32", редкого в наборе лодочного инструмента, не обойтись.
Кстати, на ступицах винтов "Solas" (как, впрочем, и многих других зарубежных фирм) имеется крутой отгиб задней кромки. Это — своего рода "интерцептор", который резко подтормаживает поток при обтекании и создает разрежение на границе, тем самым облегчая истечение выхлопных газов, а значит, и уменьшая потери мощности двигателя на преодоление противодавления на выхлопе через ступицу.
Как сэкономить на бензине?

Топливная часть испытаний также показала интересные результаты. Во-первых, по максимальному пробегу на 1 литре топлива наш "итальянец" практически со всеми винтами уверенно опережает все отечественные подвесники. а близкого по мощности "Вихря-30" опережает практически в два раза (3.7-5.2 км/л против 2.1 -2.9). Значит, ходить на "Selva-ЗО" с хорошим стальным винтом даже на дорогом "95-ом" бензине будет экономически выгоднее, чем на отечественном моторе, работающем на "76-ом".
Рекорд дальности пробега на литре бензина — 5450 м — установил стальной 15-дюймовый винт на скорости около 30 км/ч (см рис.). Высокую экономичность с плавным снижением величины пробега он показал и на других режимах, вплоть до 50 км/ч. А вот дальнейший рост скорости сопровождается уже резким снижением "литровой проходимости". Увы, за скорость надо платить! Поэтому перед водителем всегда альтернатива: или экономия топлива, или наивысшая скорость. Потеряешь в расходе, но сохранишь наивысшую скорость при наиболее полной отдаче мощности. Чуть "попридержишь" лошадей; выиграешь в расходе топлива.
[IMG]http://**************/document/10_2006/01/pic06.jpg[/IMG]
Поэтому, опыт подсказывает: ставя на экономичность, стоит сначала разогнаться до максимальной скорости, а потом немного убрать газ.
А вот это "немного" стоит многого. Поясним. Топливную экономичность мотора принято характеризовать удельным расходом топлива, но этот показатель говорит лишь о степени экономичного совершенства самого двигателя, а не мотора в целом. Подбор винта, редуктор, обтекаемость подводной части, пропульсивные качества всего комплекса "лодка-мотор-винт" — все это существенно влияет на топливные показатели.
Поэтому удачным подбором винта и обеспечением гидродинамического совершенства подводной части можно добиться того, чтобы сместить падение топливной экономичности с ростом оборотов в сторону больших скоростей.
Например, наш оптимальный алюминиевый винте шагом 13" оказался и самым экономичным. Слегка убрав газ до скорости 50 км/ч, мы на одном литре пройдем больше, чем с 14-дюймовым алюминиевым винтом даже на скорости в 40 км/ч.
А гидродинамически легкий стальной винт с шагом 13", опередив все остальные винты по дальности пробега на скорости 40 км/ч, на максимальных режимах просто "рухнул": "перекручивая" обороты, этот винт после 50 км/ч практически мало прибавил в скорости, хотя расход топлива резко возрос, сократив показатель пройденного расстояния на 1 л. Это — "топливная цена" неоптимального винта.
Может быть гидродинамически тяжелый винт, который не добирает максимальные силы и скорость, позволяет экономить топливо? Увы, это не так. Вынужденная работа двигателя с полностью открытым дросселем на низких оборотах и с неполной отдачей мощности приводит к тому, что расход топлива может оказаться даже выше, чем на номинальных оборотах. Мотор в этом случае просто "давится" топливом. Опережение зажигания не соответствует топливному режиму. Резко возрастают нагрузки на цилиндро-поршневую группу. Может возникать детонация. Вспомните случаи, когда, утопив педаль газа до пола, вы на автомобиле пытались на прямой передаче забраться на длинную крутую горку… Очень схожие ситуации.
Только оптимальный винт!

Только такой — оптимальный гребной винт успешно справится с большинством возникающих проблем. Так что проверьте имеющийся у вас винт, а если он не подходит к наиболее типичным вариантам использования лодки, подберите новый.А лучше иметь два винта для двух возможных вариантов использования.
После нашего теста мы уверенно выбрали для лодки с мотором "Selva" алюминиевый винт с шагом 13" с разборной втулкой — для обычных выходов и стальной 15-дюймовый — для коротких скоростных выходов налегке.
К. Константинов
Редакция благодарит торговый дом "Техномарин" за предоставленные для испытаний винты
"Катера и Яхты" №173 (2000 год)
Опубликовано с разрешения редакции журнала "Катера и Яхты

forum.fregat.club


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector