Электро моторы время работы

Мощность и скорость лодочного электромотора

Полный КПД лодки с двигателем внутреннего сгорания около 15%. Это значит, что 85% энергии, заключенной топливе теряется впустую. Одна треть потерь приходится на трение в подшипниках и редукторе, остальное — потери на винте.

Плотность энергии различных источников. У литиевых аккумуляторных батарей она почти в сто раз меньше, чем у бензина или дизельного топлива. Источник: компания Torqeedo

Для судна с электромотором неэффективная работа силовой установки – непозволительная роскошь. Ведь единственный источник энергии на борту аккумуляторная батарея, плотность энергии которой в несколько раз меньше чем у бензина или дизельного топлива.

Плотность связывает количество хранимой энергии с размерами хранилища. Чем меньше плотность, тем больше места занимает источник энергии. Поскольку пространство, отводимое под аккумуляторные батареи ограничено, то добиться запаса хода в несколько десятков километров, можно, если свести потери к минимуму.

Сопротивление судна

Лодочный электромотор преобразует запасенную в аккумуляторной батарее энергию в механическую энергию вращения винта и расходует ее на преодоление силы, действующей в противоположном движению направлении. Сопротивление, возникающее из-за действия этой силы, зависит от скорости, водоизмещения и формы корпуса судна и складывается из сопротивления трения, остаточного и аэродинамического сопротивлений.

Сопротивление трения зависит от размера подводной части корпуса и от коэффициента трения. Во время движения сопротивление трения изменяется пропорционально квадрату скорости судна и возрастает при загрязнении корпуса.

Остаточное сопротивление состоит из волнового и вихревого сопротивлений. Волновое сопротивление характеризует энергию, расходуемую на образование волн во время движения, а вихревое – потери из-за перемешивания слоев воды, обтекающих судно. Волновое сопротивление быстро растет с увеличением скорости, поэтому для судна существует предел после которого дополнительная мощность не повышает скорость, а целиком идет на образование волн, создающих впечатление быстрого движения.

В спокойную погоду сопротивление воздуха пропорционально квадрату скорости судна и площади поперечного сечения над ватерлинией. Оно составляет около 2% от общего сопротивления и в некоторых случаях его не учитывают.

Чем меньше полное сопротивление, тем меньше мощность, которая требуется для движения с заданной скоростью, больше запас хода и время работы от аккумуляторов

Общее сопротивление возрастает из-за волн, ветра и течения и увеличивается на 50-100% от сопротивления в тихую погоду.

Мощность электромотора

Если известны зависимость полного сопротивления лодки от скорости и общий КПД силовой установки, то можно вычислить мощность электромотора для движения с заданной скоростью. Для этого по сопротивлению корпуса определяют эффективную мощность, и разделив ее на общий КПД получают мощность лодочного электромотора.

При полном КПД лодочного электромотора 50% (такая эффективность у электромоторов Torqeedo) катеру с длиной ватерлинии 21 фут для движения со скоростью 5 миль в час достаточно двигателя мощностью 1,6 кВт.

Если данных о сопротивлении корпуса на различных скоростях нет, приближенное значение сопротивления вычисляют по формулам, выведенным в результате испытаний судов различного класса.

Скорость лодки с электромотором

Большинство лодок с электромотором двигаются в водоизмещающем режиме. При этом типе движения на носу и на корме возникают волны, расходящиеся по диагонали от корпуса и волны, идущие вдоль него от носа к корме. Расстояние между гребнями двух соседних волн зависит от скорости и растет вместе с ней.

График изменения коэффициента волнового сопротивления судна в зависимости от относительной скорости. Чем больше скорость, тем выше сопротивление и больше потребляемая электромотором мощность.

После того как относительная скорость (отношении скорости к длине ватерлинии) достигает 0,4, длина волны сравнивается с длиной ватерлинии. Под лодкой остается всего два волновых гребня один из которых расположен на носу, а другой на корме. Скорость лодки в таком состоянии — максимальная скорость экономичного движения в водоизмещающем режиме.

Читайте также:  Запчасти для лодочных мотор джонсон

Если двигатель обладает достаточной мощностью скорость можно увеличить. В этом случае гребень второй волны уйдет за корму и останется позади, нос лодки поднимется выше на передней волне, а корма окажется во впадине. Длина волны превысит длину лодки, сопротивление воды увеличится и для движения потребуется дополнительная мощность.

Зависимость эффективной мощности от скорости. При скорости 5 миль в час , эффективная мощность 800 Вт (чуть более 1 л.с.). С ростом скорости требуемая мощность возрастает, значит увеличивается ток, потребляемый электромотором и сокращается время работы от аккумуляторов

Катеру с длиной ватерлинии 21 фут достаточно 1 л.с. (746 Вт) чтобы двигаться со скоростью 5 миль в час. При скорости 6 миль в час эффективная мощность возрастает в два раза и растет с увеличением скорости, поэтому оптимальная экономичная скорость в водоизмещающем режиме — 75% от максимальной.

Мощность пропорциональна третьей степени скорости. Это значит, что если на скорости 5 миль в час уменьшить скорость на 5% (на 0,25 миль в час), потребляемая мощность уменьшится на 14%, а запас хода возрастет на 16%.

Запас хода и размер аккумулятора

Типичный 12 В свинцово-кислотный аккумулятор глубокого разряда (аккумулятор Trojan SCS225) обладает емкостью 105 Ач при пятичасовом разряде и емкостью 135 Ач при двадцатичасовом. Вес такого аккумулятора 30 кг, а удельная емкость 12 х 105/30 = 42 втч/кг при разряде в течении 5 часов и 54 втч/кг при разряде в течении 20 часов. Зная характеристики аккумуляторов определим количество батарей для движения на лодке, сопротивление корпуса которой представлено на графике. При этом предполагаем, что скорость движения составит 3-5 миль в час, полный КПД электромотора 50%.

Поскольку даже самые хорошие свинцово-кислотные тяговые аккумуляторы для электромоторов не рекомендуется разряжать более 80% емкости, увеличим вес батареи на 25%.

Скорость, миль в час Мощность на винте, Вт Электрическая мощность, Вт Потребляемая мощность в течении 10 часов Вес батареи, кг Количество АКБ, шт
3 140 280 2800 65 2
3,5 220 440 4400 102 3
4 320 640 6400 148 5

Если запас хода 30-40 миль больше чем требуется, размер аккумуляторной батареи можно уменьшить. Повышение скорости так же сократит запас хода.

Задайте вопрос,

и получите консультацию по лодочным электромоторам, аккумуляторам или зарядным устройствам для катера или яхты

Источник

Обзор электромоторов для надувных лодок

Многие обладатели надувных лодок не раз задумывались об установке на свои судна электрического мотора. Бесшумность, столь ценимая при ловле на спокойной воде, в сочетании с высокой маневренностью снискали добрую славу электромоторам у многих рыболовов.

Данный тип двигателей сильно выручает при ловле щуки, окуня, жереха, подходя к ним максимально мягко, не поднимая лишних волн, в отличии от гребли веслами. Надувная лодка в сочетании с электромотором идеально подходит для озер, прудов, заливов, малых рек. Немаловажным фактором, является экономия на бензине, а также легкость в обслуживании.

Что представляет собой лодочный электромотор

Давайте взглянем на конструкцию лодочного электромотора, она состоит из:

При этом двигатель состоит из:

  • прочной композитной трубы;
  • обтекателя редуктора;
  • мотора и закрепленного на его вал гребного винта.

Разные компании выпускают модели винтов с различным размерами и количеством лопастей. Популярными считаются винты с двумя лопастями. Они не цепляют водоросли и ил, хотя периодически очищать их от травы все же необходимо.

Помимо этого, от глубины погружения винта, зависит мощность работы двигателя. Чем винт глубже, тем эффективнее мощность, но здесь появляется вероятность повреждения винта о дно.

Преимущества и недостатки

Несмотря на ряд очевидных плюсов электромоторов, некоторые любители рыбалки до сих пор, не воспринимают их серьезно. В основном так думают владельцы крупных моторных лодок с бензиновым движком.

Тем не менее, электрический мотор обладает рядом преимуществ:

  • Легкость в эксплуатации. Уход за агрегатом прост и дешев. Необходимость в смазке практически отсутствует. Также не требуется подготавливать мотор к хранению на зиму.
  • Цена. Электромотор стоит относительно дешево и работает от аккумулятора не требуя постоянных затрат на топливо. Аккумулятор придется покупать отдельно. При этом цена комплекта, все же значительно ниже бензинового двигателя
  • Бесшумность. Одно из самых главных преимуществ для любителей умиротворенного отдыха. Лодка без труда может зайти в самые мелкие водоемы, не создав лишнего шума и волн. Идеально подходит для ловли «на дорожку».
  • Хождение на мелководье.
  • Удобное управление, не требующего большого опыта и мобильность. Двигатель запускается за секунду, а передачи переключаются быстро.
  • Возможность троллинга на скорости 3 км/ч.
  • При спокойном ветре может заменить якорь.
  • Вес самого мотора, редко переваливающий за 9 кг. Некрупные габариты вполне позволяют уместить агрегат в багажнике машины.
  • Индикатор заряда батареи. Аккумулятор заряжается относительно быстро, однако зарядку нужно планировать заранее.
  • Экологичность. Электричество не загрязняет окружающую среду, в то время как бензиновые моторы запрещены на некоторых водоемах.
Читайте также:  Стопор для лодочного мотора тохатсу

При всех плюсах, электромотор имеет и некоторые минусы:

  • В первую очередь необходимость покупки тягового аккумулятора. Необходим тяговый аккумулятор, автомобильный не годится, в силу того, что требуются постоянная поддержка напряжения, а не единичные импульсы.
  • Вес аккумуляторной батареи может достигать 30кг. Размер батареи зависит от длины лодки. Если лодка меньше пяти метров годятся 12 и 24 вольтные модели, с весом примерно 20 кг. При длине судна более пяти метров нужны 36 вольтные АКБ.
  • Зависимость от погоды. При сильных волнах появляется вероятность сильно «замочить» батарею. Сюда же относится сильный ветер, уменьшающий эффективность работы электромотора.
  • Малая скорость движения. При загрузке в 250 кг максимальная скорость средней электромоторной лодки против ветра достигает 5 км/ч. Наибольшей скоростью при минимуме нагрузки для лодок длиной больше 8 метров может стать 12-15 км/ч. Для лодок меньше 8 метров, то есть для большинства, этот показатель понижается до 7-10 км/ч.
  • Время непрерывной работы аккумулятора 100 А/ч на максимальной скорости в среднем составляет 2 часа, а пройденное расстояние 10-12 километров. То есть порыбачить на электромоторе, в среднем удастся не более 2 дней. Правда, всегда можно взять второй аккумулятор, но это ударит по весу судна.

Данные недостатки, однако, являются, скорее, некими техническими ограничителями. Если у владельца лодки имеется возможность для постоянной зарядки АКБ, данный тип моторов является идеальным средством для ловли рыбы не только в небольших водоемах, но и в крупных реках и даже морях.

Электромоторы для надувных лодок – цены

Цена на электромотор напрямую зависит от его мощности, которую измеряют в тягах и обозначают в фунтах(lbs). Тяговое усилие получается из максимальной массы, которую способен толкнуть двигатель при максимальных оборотах. Для отечественного покупателя многие магазины все же переводят фунтовую тягу (lbs) в привычные лошадиные силы (л.с.) или, по крайней мере, в кг.

В целом цены на электромоторы можно поделить на 3 сегмента:

  • До 10 тыс. руб. Моторы начальной категории с тягой не более 35 lbs (0,5 л.с.). Такие модели редко имеют плавное переключение скоростей. При этом имеют индикатор уровня заряда и потребляют 12в.
  • От 10 тыс. руб. до 40 тыс. руб. Большинство моделей на рынке входят в эту ценовую нишу. Их мощность примерно равна 0,7 л.с. Они оснащены плавным переключением передач имеют цифровые вольтметры и повышенный порог максимально потребляемого тока. Также здесь встречается ножная система управления и телескопический румпель.
  • От 40 тыс. руб. до 300 тыс. руб. за самые топовые модели. Профессиональные моторы, сделанные из самых лучших материалов, способные тянуть самые большие лодки. Их мощность может достигать 3 л.с. Имеют функции автопилота и управление через педали или пульт. Усовершенствованные винты, встроенные сонары – все это обеспечивает максимальный комфорт, но и требует существенных затрат.

Лучшими фирмами, производящими электромоторы сегодня являются:

Отдельного слова заслуживает аккумуляторная батарея.

Изначально, аккумуляторы делятся на:

  • стартовые, подающие мгновенные импульсы тока, не способные работать длительно;
  • тяговые, применяемые для лодок, тяговые работают долго и не выходят из строя даже при полном разряжении.

Из характеристик здесь можно отметить:

  • емкость аккумулятора, измеряемую в А/ч, зависящую от мощности мотора;
  • мощность аккумулятора в вольтах, влияющую на эффективность работы двигателя.
Читайте также:  Мотор рено дастер цепной

Стоимость тяговых аккумуляторов варьируется от 1500 руб. за самые простенькие и до 30 тыс. руб. за дорогие гелиевые модели.

Как выбрать электромоторы для надувных лодок

Говоря о мощности мотора, следует учитывать размер имеющегося плавсредства:

  • лодкам длиной до 3 метров и максимальным весом 500 кг подойдут моторы с тягой 30 lbs или 0,4 л.с.;
  • лодкам от 3 до 4 метров и максимальным весом до 900 кг необходимы моторы не меньше 40 lbs;
  • для суден длиной от 4 метров и грузоподъемностью более 1000 кг нужны самые мощные электромоторы в 50 lbs и выше.

Также выбирая мотор, вы должны планировать, время его работы без подзарядки:

  • аккумуляторы емкостью до 75 А/ч способны питать мотор 1 день и пройти не более 12 км на 5 передачи, и 22 км на первой;
  • аккумуляторы имеющие объем 100 А/ч продержат судно на плаву около 2 дней и способны пройти до 26 км на первой передаче;
  • емкость выше 100 А/ч используется не так часто, в силу громадного веса (до 50 кг) высокой стоимости и требования специального зарядного устройства.

Системы управления

Для лодочных электромоторов доступны три системы управления:

  • Управление посредством румпеля называется ручным и не отличается от управления обычными моторами на бензине. Переключает скорость поворот ручки румпеля, а направление меняется перемещением всей его конструкции. Данный способ управления удобен тем, что винт всегда «под рукой» и в случае чего, его можно оперативно поднять.
  • Педальное управление осуществляется ногами. Нажатием на педаль регулируется выбор передачи, направление и даже повороты. Данный способ управления особенно удобен спиннингистам.
  • Дорогие модели оснащены дополнительно пультом, правда, данный способ управления целесообразен для особенно больших лодок.

Советы по использованию электромоторов на лодках

  • Если аппарат не оснащен плавным регулятором переключения скоростей, то менять передачи следует мягко и по порядку. Помимо вреда самому мотору, урон наносится и по аккумулятору. Тяговый аккумулятор не любит скачков в напряжении.
  • Правильно распределяйте вес на судне. Мотору гораздо легче тянуть лодку, поэтому расположить его можно на носу, хоть это и требует дополнительного тюнинга. Основные тяжести расположить следует равномерно посередине судна. Это поможет легко контролировать повороты.
  • Самая предпочтительная скорость – третья. На ней максимально экономится аккумулятор, плюс с неё удобно плавно переключаться.
  • Следите за глубиной винта. Если в воде есть сети браконьеров, поднимите штангу повыше.
  • Периодически чистите винт от посторонних предметов.
  • Не забывайте менять щетки.
  • Раз в сезон просушивайте и смазывайте движок.

Как правильно установить электромотор на надувную лодку

Подвесной мотор поставить на лодку может запросто каждый.

В основном, на надувные лодки моторы вешаются:

  • На транец. Правда, здесь, каждый мотор имеет свой предпочтительный вариант крепления.
  • На уже установленный мотор. Такой вариант популярен, когда электромотор используется в роли дополнительного двигателя.
  • Также возможно крепление на нос. Тут владельцу лодки может потребоваться небольшая кастомизация.

Электромотор для лодки своими руками

Теоретически хороший мотор можно собрать и вручную. Тем, кому не по карману дорогостоящие агрегаты всегда могут попробовать сделать движок для своей лодки самостоятельно. Для этого нужны прямые руки, хорошие инструменты и конечно желание.

Требуется:

  • Электрический мотор. Народный ум додумался брать моторы даже из дрели. Здесь важно, чтобы «вольтаж» мотора совпадал с аккумулятором.
  • Собственно источник питания – аккумулятор. Как уже было отмечено, щелочные АКБ не годятся для данной цели.
  • Винт, который можно снять с неработающего мотора или сделать самому из металла.
  • Редукторы, которые можно взять например от сломанной болгарки.
  • Трубка для самой конструкции.
  • Рулевая колонка.
  • Струбцины, крепящие мотор с рулем и лодкой.

Итоги, блиц-советы

Итак, выбирая электромотор, владелец лодки получает легкое и удобное приспособление для ловли пугливой рыбы, хорошего спиннинга и троллинга. Приемлемая цена в сочетании с легкостью в обслуживании делают электромоторы желанным аппаратом на многих суднах.

Время рыбалки в 2 дня, которое можно провести в экологически чистых водоемах оценили многие любители бестревожного отдыха. А постоянно развивающиеся технологии, со временем позволят увеличить это время еще.

Источник

Поделиться с друзьями