Диаметр винта лодочного мотора вихрь

ЛОДКИ

ГИДРОЦИКЛЫ

ПОДВОДНЫЕ ЛОДКИ

ЛОДОЧНЫЕ МОТОРЫ

СТОЯНКА / ХРАНЕНИЕ

ЖУРНАЛЫ

РЕМОНТ ЛОДОЧНОГО МОТОРА «ВИХРЬ»

Ремонт гребного винта лодочного мотора Вихрь

Характеристики гребного винта лодочного мотора Вихрь

Штатные гребные винты лодочных моторов «Вихрь», имеющие диаметр 240 и шаг 300 мм, позволяют мотолодке весом до 150 кг с одним человеком развивать скорость 40-43 км/ч. При этом двигатель работает с близкой к номинальной частотой вращения, при которой достигается его максимальная мощность. При увеличении нагрузки винт становится тяжелым — двигатель работает на пониженных оборотах при полностью открытой дроссельной заслонке карбюратора. В этом случае двигатель уже не развивает полной мощности, скорость лодки относительно невысока, а расход горючего максимальный.

Демпфирующее устройство гребного винта лодочного мотора «Вихрь» .

Все современные подвесные лодочные моторы комплектуются гребными винтами, снабженными демпфирующим устройством. Оно необходимо для предотвращения перегрузок узлов редуктора при работе на переходных режимах двигателя, а также эволюциях судна.

Демпфирующее устройство не должно быть ни слишком мягким, ни слишком жестким, так как в этих случаях оно не будет выполнять своих основных функций.

Демпфер гребного винта на лодочных подвесных моторах «Вихрь» изготовлен из достаточно прочной и высококачественной резины марки 4004. Толщину слоя резины и заполняемый ею объем рассчитывают по величине крутящего момента и тщательно проверяют при ходовых испытаниях. Предусмотренный запас прочности обеспечивает надежную работу демпфера в течение всего ресурса мотора.

Излишнее увеличение жесткости демпфера приводит к значительным перегрузкам, возникающим в узлах редуктора на пусковых и переходных режимах двигателя, и уменьшению их долговечности. Следует предостеречь любителей от применения самодельных гребных винтов со сплошной металлической ступицей без демпфера. Завод проводил испытания моторов с такими винтами. Первое, что было отмечено, — это срезание предохранительных штифтов на гребном валу при включении хода, даже на малых оборотах. При наработке всего в несколько часов сильно изнашивался роликовый подшипник на шестерне переднего хода и других деталях. Из практики многократных ходовых и прочностных испытаний определено, что проворачивание демпфера происходит при резком увеличении частоты вращения двигателя без необходимого постепенного набора скорости судном и при крутых поворотах лодки на максимальных оборотах двигателя.

Осевой люфт гребного вала на лодочных моторах «Вихрь» может достигать 2.0 мм. Это — не дефект редуктора, он обусловлен тем, что вал в осевом направлении не имеет постоянной жесткой связи с шестернями, а удерживается между их ступицами своей утолщенной средней частью, имеющей шлицы.

При замене гребного винта, особенно на самодельный, следует убедиться, что торец ступицы винта не касается корпуса редуктора или стакана. Если такое имеет место, то за счет сил трения стакан может проворачиваться в корпусе редуктора, в результате чего и стакан, и корпус редуктора приходят в негодность. Поэтому, поставив новый гребной винт на вал, нужно до закрепления винта шплинтом измерить щупом минимальный зазор между торцом винта и стаканом редуктора, отжав винт рукой в сторону редуктора.

Зазор при этом не должен быть менее 0.8 мм. Если зазор меньше или отсутствует вовсе, в отверстие винта под торец вала можно вставить шайбу Ø17.5+0.1 мм (см. 1 на рис. 72), сделанную из любого металла. Это обеспечит упор винта в гребной вал и необходимый зазор. Требуемую толщину шайбы можно также определить, измерив глубину расточки в ступице винта и длину выступающей из корпуса редуктора части гребного вала.

Рис. 72. Правильное положение гребного винта на валу.

Повышение мощности и экономичности гребного винта лодочного мотора «Вихрь»

Мощность и экономичность подвесного лодочного мотора «Вихрь»— параметры взаимосвязанные. Совершенно очевидно, что если повысить мощность двигателя без увеличения расхода горючего, то скорость глиссирующей лодки возрастет и на прежнем количестве горючего можно будет пройти большее расстояние, следовательно, экономичность мотора повысится.

Читайте также:  Лод моторы ямаха 4х тактный

Наиболее простой способ повышения мощности — увеличить степень сжатия, однако в этом случае лодочный мотор придется эксплуатировать на более дорогих высокооктановых сортах бензина. Именно поэтому конструкторы «Вихрей» считали нецелесообразным идти таким путем, несмотря на тенденции в зарубежном моторостроении. Заводские конструкторы и технологи постоянно работают над повышением мощности и снижением удельного расхода горючего «Вихрей» (он, кстати, находится на уровне зарубежных моделей аналогичной мощности), но многое зависит и от тех, кто эксплуатирует моторы.

Поскольку выполнение ряда приводимых ниже рекомендаций потребует переборки двигателя, то применять их можно только на моторах, выработавших ресурс, или при их последующих ремонтах. Среди начинающих водномоторников бытует мнение, что стоит заменить какую-то деталь или отполировать канал, и мощность) мотора сразу же увеличится. Конструкция современного двухтактного двигателя и процессы, происходящие в нем, весьма совершенны. Поэтому повышение мощности — дело очень кропотливое, а успех складывается буквально из мелочей, небольших шагов, предпринимаемых на каждом узле и агрегате.

Опыт подобной работы с двигателями семейства «Вихрь» показал, что на мощность и расход топлива влияют в основном состояние узла блока цилиндров, поршней и поршневых колец. На их индивидуальную доработку и следует обратить основное внимание. Но начинать ее надо только после того, как вы убедитесь в правильности установки на лодке мотора и подбора гребного винта для конкретных условий эксплуатации, а также в том, что судно имеет нормальный ходовой дифферент и центровку. Как показывает практика, за счет доводки этих элементов можно получить прирост скорости на 25% и более и соответственно сократить путевой расход горючего.

Блок цилиндров

В этом узле находятся перепускные воздушные каналы, каналы подачи топливной смеси и выброса отработавших газов. Поскольку скорости потока воздушной смеси близки к сверхзвуковым, поверхность каналов должна быть гладкой, без наплывов, шероховатостей, уступов и особенно — встречных реданов. Все это повышает сопротивление потоку и затраты мощности на процессы продувки. Поэтому желательно каналы отполировать, не изменяя их геометрию.

Важно, чтобы обеспечивалось полное совпадение кромок в месте соединения продувочных окон в гильзе цилиндра с каналом в блоке. Лучше, если не будет никакого уступа или он не более 0.5 мм по ходу смеси, как показано на рис. 73. Эффект доработки можно иллюстрировать результатами испытаний двух моторов «Вихрь-30», у которых кромки гильзы нависали над каналами блока цилиндров на 1.0-1.5 мм. После доработки до полного совпадения кромок мощность возросла на 1.6 и 2.3 л.с.

Рис. 73. Впускные каналы на переходе из блока цилиндров в гильзу: а — лучший вариант — кромки блока и гильзы совпадают; б — канал с уступом между блоком и гильзой. 1 — кромки совпадают; 2 — блок цилиндров; 3 — гильза; 4 — движение топливной смеси; 5 — допустимая величина уступа

Выхлопные окна доработок не требуют.

Поршни, поршневые кольца

Поршни должны свободно вращаться на поршневом пальце (плавающий палец). Торцы пальцев нужно заполировать, чтобы не было торможения при касании их за стопорные замки, что одновременно вызывает износ усиков замков. Головки поршней также целесообразно заполировать—это улучшит протекание топливной смеси и отвод тепла, уменьшит отложение нагара. Перепускное окно желательно сделать максимально приближенным к прямоугольной форме с прямолинейностью сторон, с радиусами сопряжения 2-3 мм и размером по высоте 14.5+2.0 мм для «Вихря-25» и 23,5 мм для «Вихря-30».

Поршневые кольца — небольшая, но весьма ответственная деталь двигателя, обеспечивающая его мощность и долговечность. Они изготавливаются из специального чугуна, обладающего необходимой прочностью, упругостью, жаро- и износостойкостью. Важна также хорошая теплопроводность колец для отвода тепла от головки поршня к стенкам цилиндра. На мощность и экономичность двигателя сильно влияет зазор колец (табл. 3). Например, на моторе «Вихрь-30» были испытаны четыре комплекта поршневых колец. Два комплекта после установк на поршни и в цилиндры имели зазор в стыке в соответствии с чертежом 0.3+0.2 мм. У двух других комплектов с теми же поршнями цилиндрами зазор в стыке был равен 0.6 мм. Испытания велись на одном двигателе при идентичных условиях.

Читайте также:  Как таскать лодочный мотор

Таблица 3 Мощность мотора «Вихрь-30», л.с, в зависимости от зазора в стыке поршневых колец

Частота вращения, об/мин

Зазор, мм

Изменение мощности, л. с. (кВт)

Часовой расход топлива, кг/ч

Вторым важным условием является обеспечение полного прилегания кольца к стенкам цилиндра. Например, были испытаны два комплекта поршневых колец с просветом по наружному диаметру до 0.03 мм, до 0.02 мм и третий комплект — без просвета. Испытания проводились на одном «эталонном» моторе при совершенно равных условиях, с замером мощности двигателя после сборки и после обкатки в течение 5 ч на режимах от 2500 до 4500 об/мин (ступенями через 500 об/мин с работой мотора по 1 ч на каждом режиме). Результаты показали, что мощность двигателя с поршневыми кольцами первого и второго комплектов до обкатки оказалась ниже на 2.8-3.4 л.с. (на режиме 3800 об/мин). Однако падение мощности уменьшается с возрастанием частоты вращения, что объясняется увеличением быстротечности газодинамического процесса и снижением влияния просветов по наружному диаметру кольца.

После обкатки первых двух комплектов колец падение мощности увеличилось в диапазоне от 4500 до 5200 об/мин. Объясняется это резким уменьшением упругости поршневых колец, так как кольца с просветами по наружному диаметру имеют уменьшенную площадь контакта со стенками цилиндра, что вызывает резкое снижение теплоотдачи ими и перегрев поршневых колец. Поршневые кольца третьего комплекта, изготовленные без просветов по наружному диаметру, незначительно снизили мощность «эталонного» двигателя на режимах 3600-4800 об/мин, а после обкатки мощность в этом диапазоне частоты вращения практически соответствовала «эталонной». Упругость этих колец после 5-часового испытания снизилась незначительно.

Просветы, измеренные по хорде на поршневых кольцах первого и второго комплектов после испытаний, уменьшились, но потеря упругости до 30% первоначальной исключает возможность дальнейшей приработки поршневых колец по наружному диаметру даже в течение длительного времени. Следует отметить, что поршневые кольца с просветом по наружному диаметру от 0.02 до 0.03 мм и более вызывают снижение мощности двигателя на всем диапазоне частоты вращения. Чтобы снять с двигателя максимальную мощность, следует подбирать поршневые кольца без зазора по наружному диаметру, для чего необходимо иметь в запасе несколько комплектов.

Третьим условием повышения мощности и экономичности двигателя является хорошее прилегание торцов поршневых колец к канавке поршня. Надо иметь в виду, что у двухтактного двигателя поршневые кольца силой постоянно направленного газового потока в цилиндре прижаты в поршневой канавке своим нижним торцом. Поэтому его придется тщательно притереть на самой мелкой (бархатной) шкурке или на чугунном диске. Неплотности контакта нижнего торца кольца и стенки поршневой канавки снижают мощность двигателя на 1 л.с. и даже более.

Отдельные узлы и агрегаты

У картера двигателя желательно заполировать входной канал топливной смеси из карбюратора в кривошипные камеры и удалить забоины и заусенцы на поверхностях обеих камер. Полировать поверхности кривошипных камер не нужно, так как даже небольшое увеличение объема кривошипной камеры приводит к уменьшению мощности. Дейдвудная часть не требует никакой доработки, а внутренние поверхности трубы настроенного выхлопа в модели «Вихрь-30» желательно, насколько возможно, заполировать.

Не рекомендуется заливать во внутреннюю полость редуктора излишнее количество смазки. Вполне достаточно 125-150 г. При этом шестерни редуктора оказываются погруженными в масло несколько больше, чем на длину зуба, и гидравлическое сопротивление от вращения зубьев в масле минимальное. Если масла залить больше, вращающиеся шестерни будут испытывать довольно значительное сопротивление от вязкой трансмиссионной смазки, на что будет бесполезно затрачиваться мощность двигателя. При неправильной регулировке реверса мотора и дистанционного управления, когда на тягу реверса, уже дошедшую до своего крайнего положения, действует излишняя нагрузка, усилия рычагов вызывают пружинящий изгиб тяги. В результате ее деформации скоба, закрепленная на нижнем конце тяги, своим торцом начинает тереться о торец канавки муфты переключения реверса. В результате такого трения теряется до 1.0-1.5 л.с. Мощности двигателя и, конечно, изнашивается скоба.

Подбор оптимального гребного винта для лодочного мотора Вихрь

Необходимо применять гребной винт, соответствующего по своим характеристикам сопротивлению воды, движению лодки или ее нагрузке (для глиссирующих судов).

Чем больше нагрузка, тем выше сопротивление и больший упор должен развивать гребной винт. При этом частота вращения коленчатого вала должна быть близкой к номинальной — в этом случае двигатель развивает свою полную мощность. Однако на практике двигатель может работать на меньшей частоте вращения и, следовательно, мощности, когда гидродинамически тяжелый гребной винт перегружает двигатель вращающим моментом. Или же двигатель легко развивает максимальную частоту вращения, но гребной винт не создает необходимого упора — это случается при гидродинамически легком гребном винте.

Читайте также:  Гальваническая коррозия лодочного мотора

У подвесных лодочных моторов существует практически единственная возможность согласовать работу винта с двигателем — за счет изменения шага, так как размеры корпуса редуктора ограничивают максимальный диаметр винта, который может быть установлен на моторе. В некоторой степени винт можно «облегчить», если подрезать его по диаметру, однако оптимальным вариантом является применение комплекта сменных винтов с различным шаговым отношением.

Таким образом, если лодочный мотор устанавливается на глиссирующей лодке, нагрузка которой в процессе эксплуатации будет изменяться в широких пределах, владельцу следует позаботиться о комплекте из двух-трех сменных винтов разного шага. Решение о том, какой винт применять в том или ином случае, лучше сделать на основании контрольных пробегов на мерном участке с обязательным замером частоты вращения коленчатого вала и скорости лодки. Еще раз необходимо предостеречь от применения винтов малого шага на облегченных мотолодках, когда частота вращения двигателя может превысить максимально допустимую и не исключена его серьезная авария, например, обрыв шатунов или поломка коленчатого вала.

В настоящее время 25- и 30-сильные лодочные моторы «Вихрь» комплектуются двумя гребными винтами диаметром 240 мм — с шагом 300 мм (основной) и 282 мм (грузовой). Кроме того, при незначительных переделках гребного вала на моторах «Вихрь» можно использовать два гребных винта от моторов «Нептун-23» диаметром 230 и шагом 300 и 280 мм и три винта от моторов «Москва-25» и «-30», имеющих DxH = 232×250, 230×280, 228×300 мм, но с обязательным замером частоты вращения коленчатого вала, помня о том, что «перебор» оборотов недопустим.

Реже могут оказаться доступными гребные винты изменяемого шага (мультипитчи), конструкция которых позволяет регулировать величину шага в определенных пределах (например, от 200 до 320 мм) при постоянном диаметре. Для изменения шага достаточно нескольких минут, причем снимать мультипитч с мотора не надо.

Поскольку форма лопастей таких винтов рассчитана на определенный конструктивный шаг, то при установке другого шага профили их поперечных сечений не совпадают с правильной винтовой поверхностью, вследствие чего КПД мультипитча оказывается ниже, чем сменного винта такого же фиксированного шага.

Иногда владельцы малых судов устанавливают лодочные моторы «Вихрь» на тяжелые водоизмещающие катера и яхты, не способные развить при данной мощности и частоте вращения скорость свыше 15 км/ч. В таких случаях рекомендуется применять легкие гребные винты с шаговым отношением не менее H/D = 0.7 и устанавливать их в кольцевые профилированные насадки.

За счет сужения поперечного сечения насадки в месте установки винта несколько повышается скорость потока, натекающего на винт. Кроме того, снижаются потери КПД, связанные с перетеканием воды через край лопастей из зоны повышенного давления на сторону разрежения. Благодаря применению насадки удается повысить скорость катера на 5-10%.

Торсионный вал

Передача крутящего момента (мощности) от двигателя к редуктору и гребному винту производится при помощи торсионного вала 2.004-000. На вид это очень простая деталь. Однако этот вал воспринимает большие статические и динамические нагрузки, особенно моменты резких изменений режимов работы двигателя и, кроме того, постоянно работает в среде горячих газов и водяных паров.

Эти обстоятельства обусловили довольно сложную технологию изготовления вала. Вначале два круглых прутка из нержавеющей стали Х18Н9 (Ø 9.0 мм) прокатываются по одному в полосы 5×10, затем для придания необходимой прочности гидродинамическим способом изготавливают два квадрата. Полосы их складывают рядом, на концы надевают два квадрата, после чего для придания эластичности две полосы с надетыми квадратами скручивают так, чтобы их остаточная деформация обеспечила скрутку на угол 45° по концам квадратов.

Самостоятельно такой валик изготовить нельзя. Но чем его заменить, если нет запасного?

Источник

Поделиться с друзьями