Характеристики гребного винта лодочного мотора что это

Выбор гребного винта

Одна из наиболее актуальных тем в кругу водномоторников – это подбор гребного винта. Какие преимущества даёт оптимальный винт? Подбор — насколько это дорого? Что обозначают числа на ступице винта?

Мы постараемся получить сегодня исчерпывающие ответы на эти и другие вопросы:

Для чего нужно подбирать гребной винт?

Разновидности гребных винтов

Разнообразие марок, моделей и мощностей лодочных моторов требует огромного количества гребных винтов. Они различаются по:

  • шагу (расстоянию, которое проходит винт за один оборот без учёта скольжения);
  • диаметру (окружности, описываемой наиболее удалёнными от центра точками лопастей);
  • дисковому отношению (отношению суммарной площади лопастей к площади круга с диаметром, равным диаметру винта);
  • количеству лопастей (обычно 3, реже 4 или 2);
  • материалу (сталь углеродистая и нержавеющая, алюминиевый сплав, пластик);
  • конструкции ступицы (резиновый демпфер, сменная втулка, сменные лопасти);
  • конструкции ступицы (выхлоп через ступицу или под антикавитационной плитой);
  • диаметру ступицы;
  • количеству шлицов втулки.

Маркировка винтов

Наносится на ступицу или лопасти, используются дюймовые размеры.

Обычно выглядит следующим образом:

11 ¼ х 15 – G – такую маркировку наносит на свой винт Ямаха.

Первое число обозначает диаметр лопастей, второе число – шаг винта.

Некоторые производители добавляют в маркировку количество лопастей и направление вращение винта, например:

13 х 19 3RH, или 3 х 10-3/8 х 11 R, где цифра «3» — количество лопастей, RH или R – правое вращение.

Если на винт нанесен только номер по каталогу, например, 3231-100-15, то расшифровка пишется на упаковке:

  • Material: Stainless Steel
  • Pitch (шаг): 15
  • Blade (лопасти):
  • Diameter: 10
  • Engine (мотор): Yamaha

Расчет гребного винта

Для точного расчета необходимо знать:

  • Размерения судна
  • Килеватость
  • Водоизмещение
  • Размерения в зоне ватерлинии
  • Наличие и расположение реданов
  • Мощность и максимальные обороты двигателя
  • Редукцию и многие другие параметры.

Наша задача – научиться рассчитывать с приемлемой точностью требуемые параметры алюминиевого винта под имеющуюся глиссирующую моторную лодку, располагая минимумом информации.

Для этого нам понадобятся следующие данные:

  1. Желаемая максимальная скорость. Указывается в паспорте на лодку или берется от аналогичных комплектов. Естественно, не стоит указывать скорость 70 км/ч, имея мотор 30 л/с на прогулочной лодке, нужно рассматривать реальные значения.
  2. Обороты максимальной мощности двигателя. Указаны в табличке, размещенной на струбцине мотора либо в моторном отсеке. Также данные присутствуют на сайтах продавцов лодочных моторов.
  3. Передаточное отношение редуктора (узнаём из инструкции к мотору или из Интернета).

Для расчета шага скоростного винта используем соотношение:

H = 750V/n, где V – скорость в км/ч, n – число оборотов гребного вала.

В качестве примера приведём расчеты для килеватого глиссирующего корпуса длиной 17 футов с подвесным мотором Suzuki DF90ATL.

  • Максимальная частота вращения коленчатого вала: 5300 – 6300 оборотов в минуту;
  • Передаточное отношение: 2,59
  • Максимальную скорость обозначим 68 км/ч.
  1. Находим максимальные обороты гребного вала: 6300 : 2,59 = 2432 оборотов в минуту.
  2. Считаем шаг: 750 х 68 : 2432 = 20,97″. Округляем до 21″.

Штатный винт имеет размерность 3 х 13 ¾ х 19, то есть достаточно близко к вычисленному. Его оставляем для движения с полной загрузкой и буксировки лыжника. В качестве скоростного приобретаем 21 шаг.

Поскольку обычно шаг и диаметр винта взаимосвязаны, в рамках одного шага предлагается не более двух – трёх различных диаметров винтов. Поэтому будем руководствоваться следующим правилом: если у нас мотор максимально разрешенной мощности, выбираем больший диаметр, если средней или минимальной – то меньший.

Для точного подбора винта следует взять под залог в магазине несколько винтов с шагом, близким к расчетному. После этого необходимо произвести замеры скорости лодки и оборотов двигателя. Следует заметить, что в некоторых регионах крупные продавцы водно-моторной техники периодически проводят фестивали винтов, где любой желающий может попробовать приглянувшийся винт, а также получить консультацию специалистов.

Читайте также:  Замена мотора отопителя рено кангу

Выбор оптимального винта

Говоря про соответствие винта мотору и корпусу, можно провести определённую градацию.

  • Тяжёлый винт. Двигатель не развивает полных оборотов, выход на глиссирование затруднен. Необходимо уменьшать шаг.
  • Скоростной винт. Максимальные обороты и скорость достигаются только с малой загрузкой и верхнем положении гидроподъёма («трима»).
  • Универсальный. С минимальной загрузкой мотор развивает максимальные обороты, с полной загрузкой позволяет выйти на глиссирование.
  • Грузовой винт. Позволяет легко выходить на глиссирование с полной загрузкой путём некоторой потери скорости, максимальные обороты достигаются уже со средней нагрузкой.
  • Слишком лёгкий винт. Лодка сильно недобирает в скорости, мотор превышает максимально допустимые обороты (т.н. «перекрут»), срабатывает ограничитель оборотов. В этом случае нужен винт с большим шагом.

Количество лопастей также влияет на ходовые качества комплекта. Наибольшее распространение получили трехлопастные винты, реже встречаются с четырьмя лопастями. Двухлопастные и пятилопастные в повседневной эксплуатации практически не применяются.

В общем случае можно сказать, что четырехлопастной винт будет более грузовым, чем трехлопастной за счёт большего дискового отношения. Обычно его выбирают, когда нужна большая тяга, а поставить винт увеличенного диаметра не позволяет конструкция редуктора.

Вопрос — ответ

Сегодня мы пригласили эксперта, который ответит на наиболее частые вопросы читателей, касающиеся гребных винтов.

Как проще проверить, насколько подходит к катеру имеющийся винт?

-Нужно замерить обороты в «полный газ» с максимальной и минимальной загрузкой. Обороты должны находиться в пределах, рекомендованных изготовителем. Если мотор «недобирает» оборотов – поставьте винт с меньшим шагом, если происходит «перекрут», то есть превышение оборотов – то шаг требуется увеличить.

Сколько лопастей лучше – 3 или 4?

-Смотря что требуется от лодки. Если нужна устойчивая минимальная скорость глиссирования, грузоподъемность, больший упор – то 4 лопасти имеют определенные преимущества. Если важнее скорость налегке – то выбираем винт с тремя лопастями.

Следует иметь в виду, что за счет большего упора обороты четырехлопастного винта будут приблизительно на 100 меньше, чем трехлопастного аналогичного диаметра и шага.

Какой винт лучше – алюминиевый или стальной?

-Опять же, что важнее для пользователя. Если нужна максимальная скорость, возможность максимального увеличения ходового дифферента тримом без возникновения подхвата воздуха, то стальной винт предпочтительнее. Но он сильнее нагружает редуктор за счет большей массы и стоит гораздо дороже.

Для повседневной эксплуатации вполне подходит алюминиевый винт. Относительно недорогой, он обладает весьма достойными гидродинамическими характеристиками, к тому же при ударе о подводное препятствие меньше вероятность повреждения вертикального и гребного валов, а также деталей редуктора за счет более хрупких лопастей.

Если же вы решите провести эксперимент со стальным винтом, следует иметь в виду, что стальной винт нужно брать с шагом на 1″ меньше, чем алюминиевый.

При выходе на глисс такое ощущение, что «буксует сцепление» Как с этим бороться? Винт с виду целый.

-Возможно, провернулся демпфер, находящийся между втулкой и ступицей. Попробуйте установить другой винт – ситуация должна измениться.

-Как продлить срок службы винта?

-Основная рекомендация — избегать касания дна: внимательно следить за изменением глубины и пользоваться гидроподъёмом при прохождении проблемных мест: отмелей, подводных препятствий.

-Обязательно ли использовать оригинальный винт?

-Нужно понимать, что многие оригинальные винты сделаны на тех же предприятиях, что и «неоригинал». Существует ряд проверенных производителей, выпускающих качественную замену оригиналу при более низкой цене. Поэтому говорить о необходимости использования именно оригинальных винтов некорректно.

К сожалению, формат статьи не позволяет максимально подробно рассмотреть все нюансы подбора винта, но основные вопросы мы рассмотрели, и теперь при необходимости можем подобрать наиболее подходящий винт для моторной лодки или катера. Тем, кто заинтересовался темой и хочет изучить теорию гребных винтов, можно порекомендовать труды Х. Баадера, Л.Л. Хейфеца, В.В. Вейнберга, а также книгу «Гребные винты. Современные методы расчета» В. Бавина и др.

Источник

Гребной винт: критерии выбора на лодочный мотор

Главная страница » Гребной винт: критерии выбора на лодочный мотор

Выбор гребного винта речного (морского) судна сопровождается массой целевых критериев. Достижение цели — оптимальное соотношение мощности лодочного мотора и тяги гребного винта. Несоответствие технических характеристик, когда гребной винт попросту не подходит под мощность двигателя, оборачивается либо к холостым ходом либо перегрузкой лодочного мотора. Скорый износ деталей при таких обстоятельствах неизбежен. Вот почему выбор гребного винта лодочного мотора требует серьёзного подхода.

Читайте также:  Обмен старого лодочного мотора

Критерии выбора гребных винтов

Практика эксплуатации речных (морских) судов малого и среднего водоизмещения отмечает применение к ним гребных винтов одной из двух конструкций:

  1. Конфигурация под регулируемый шаг.
  2. Конфигурация под фиксированный шаг.

На лодочных моторах, пригодных к эксплуатации в условиях относительно небольших водоёмов, традиционно применяются модели с фиксированным шагом. Кроме этого, гребные винты изготавливаются в одно из двух вариантов по возможному направлению вращения:

Для применения лодок в условиях хода по мелководью, часто используются гребные винты с кольцевым крылом. В продаже этот вид продукта встречается под названием «импеллер». Особенности импеллерной конструкции выражаются очевидным преимуществом – увеличением эффекта «упора» до 5-8% на малых оборотах лодочного мотора.

К тому же цилиндрическая обечайка импеллера надёжно защищает гребной винт от механических повреждений инородными предметами.

Оригинальный суперкавитирующий гребной винт Bravo Three на скоростные лодки. Мотор судна, оснащённый такой конструкцией, показывает впечатляющие характеристики

Обеспечить высокий уровень быстроходности речных (морских) судов помогают суперкавитирующие винты. Само наименование продукта объясняет: этот вид изделий предназначается для условий работы в режиме кавитации. Суперкавитирующие гребные винты традиционно устанавливаются на моторах быстроходных судов (катера, яхты и т.п.).

Интересной для выбора является конструкция гребного винта с интерцептором, где исходящая кромка лопастей загнута под определённый угол. Интерцептор наделяет лодочный гребной винт улучшенными свойствами захвата массы воды. Дополнение интерцептором сопоставимо с изменением шага гребного винта в сторону его увеличения.

Поэтому выбор такой конструкции (с целью замены стандартной) делается с учётом возможного уменьшения параметра шага на 1-2 дюйма (25-50 мм).

Таким выглядит четырёхлопастной гребной лодочный винт с интерцептором. Оригинальная конструкция от известного производителя лодочного оборудования — фирмы Mercury

Как выбрать лучшую модификацию

Основными параметрами выбора (в порядке их значимости) видятся следующие:

  • шаг,
  • число лопастей,
  • диаметр,
  • материал,
  • дисковое отношение,
  • диаметр ступицы,
  • исполнение ступицы,
  • число шлицов втулки.

Шаг гребного винта измеряется отрезком пути на линии движения вала лодочного мотора за время прохождения одного оборота. При этом не учитывается эффект возможного проскальзывания. Шаг следует рассматривать главным параметром, определяющим выбор. Неточный выбор шага винта всего лишь на дюйм по плюсу/минусу, сопоставим с увеличением (уменьшением) числа оборотов лодочного мотора на 170-200 оборотов.

Львиная доля конструкций лодочных винтов оснащена тремя-четырьмя лопастями. Реже встречаются конструкции на 2 лопасти или, напротив — многолопастные (5-7). Двухлопастные гребные винты характеризуются ярко выраженным КПД. Но если увеличивается диаметр ступицы такой конструкции, утрачиваются показатели прочности. Поэтому двухлопастные модели с большим диаметром ступицы часто ломаются.

Многолопастной (5 лопастей) гребной винт для лодочного мотора от фирмы Mercury. Рекомендуется для установки на подвесной мотор лодки с V-образным корпусом

Четырёхлопастные модификации винтов

Отдельно следует выделить винты с четвёркой лопастей. Четырёхлопастные модификации отличаются такими свойствами, как ускоренный вывод судна на глиссирование. Моторы с винтами на четыре лопасти «держат» лодку в состоянии глиссирования даже в условиях низких скоростей движения. Показатели среднескоростного хода у винтов с четырьмя лопастями выше, чем у «троек».

Кроме того, 4-лопастные конструкции винтов отличаются:

  • более выраженным ускоряющим эффектом,
  • плавным и ровным ходом судна,
  • стабилизацией корпуса лодки на неспокойной воде,
  • пониженной кавитацией на поворотах,
  • уверенным управлением в режиме низкой скорости.

Многолопастные гребные винты традиционно предназначаются под моторы океанских яхт и прочих судов увеличенного водоизмещения. Многолопастные гребные винты малошумные. Работа их также отличается малым уровнем вибраций. За счёт увеличенного числа лопастей поднимается коэффициент тяги, обеспечивается ускоренный выход на глиссирование.

Производство гребных судовых (лодочных) винтов

На производство гребных винтов лодок обычно выбираются материалы:

Используются также композитные материалы, подобные сплаву куниаль. Относительно недорого оцениваются бронзовые, алюминиевые, пластиковые конструкции. Дорогостоящими являются титановые и композитные изделия.

Стальные гребные винты при достаточно приемлемом КПД, их высокой износостойкости и доступной цене для большинства обладателей лодок, видятся оптимальными продуктами для выбора под установку и эксплуатацию.

Для производства гребных винтов лодочных моторов используется разное оборудование, благодаря которому обеспечивается тщательная обработка поверхности изделий с целью снижения вредных сопротивлений

Маркировка на изделиях от производителей

Каждый производитель оригинального продукта ставит на своих изделиях фирменную маркировку. Аббревиатура маркировки всегда содержит две главных характеристики гребного винта. Пример аббревиатуры: S-9 ¼ x 10 ¼ Bs.Pro. Расшифровка:

Читайте также:  Мтз беларус мотор сич

Часть фирм-изготовителей нередко выдают сокращённую информацию. В этом случае на корпусе (обычно в области ступицы) отмечается только два параметра — диаметр и шаг (к примеру: 8,5х10).

Маркируются лодочные винты, как правило, в районе внутренней стороны лопасти или на торцевой стороне ступицы. Сходящие с производственного конвейера лодочные моторы, производители традиционно комплектуют гребными винтами на «средний» шаг.

Как подбирают лодочный гребной винт

Практика эксплуатации лодочных моторов отмечается необходимостью иметь в запасе как минимум двух гребных винтов разной конфигурации. Установка «своего винта» под конкретные условия нагрузки судна способствует достижению баланса мощности, оптимизации тяги мотора. Или же рекомендуется делать выбор в пользу гребных винтов, конструктивно меняющих (регулирующих) шаг.

Гребные винты для судов разного водоизмещения выпускает в широком ассортименте фирма Mercury. Это классический вариант трёхлопастной конструкции, применяемой на многих речных лодках

Замечено, что алюминиевые винты, имеющие рабочий шаг в диапазоне 17-21 дюйма, а также 16-22 дюймовые стальные изделия, пользуются наибольшим спросом среди владельцев рыбацких, прогулочных, семейных лодок.

Обычно к этой категории судов относятся конструкции длиной 4,5 – 6 м, водоизмещением 0.450-1,1 тонны. Отмеченные гребные винты обладают широким диапазоном параметров по техническим характеристикам, но подбирать шаг всё равно необходимо, учитывая:

  • конкретное назначение судна,
  • массу лодки,
  • уровень мощности установленного мотора.

К примеру, на лодке с облегчённой кормой, оборудованной ПЛМ V6, стандартных габаритов и высоты транца, для достижения высоких характеристик хода удачно подходят 17-21 дюймовые модификации, сделанные из алюминия. Если же лодку оснастить таким же гребным винтом, но сделанным из нержавеющей стали, дополнительно проявляются параметры:

  • усиления износостойкости,
  • повышения устойчивости лодки,
  • рост границы максимальной скорости.

Также стоит отметить: стальные винты из нержавейки открывают возможности увеличения параметров по габаритам, в частности, по размеру высоты транца.

Оригинальная конструкция от компании Mercury специально для дизельных лодочных моторов. Сделан из нержавеющей стали, оптимизирован под приводы Bravo Three Diesel

Лодкам с установленным на корме мотором V8 больше подойдут 4-х лопастные винты. Например, из серийного выпуска продуктов «Bravo One Performance». Такой тандем даёт удовлетворительное соотношение по массе судна и мощности мотора, позволяет увеличить высоту транца. Больший шаг – от 23 дюймов, а также материал из нержавеющей стали, рекомендуется для винтов моторов быстроходных спортивных лодок.

Лучшим вариантом выбора для спаренных двигателей V6 видится «четвёрка», если требуется повышение рабочих характеристик лодки. Четырёхлопастная модификация винта даёт увеличение средней крейсерской скорости, зачастую даже выше установленных для мотора пределов. Прочие характеристики, такие как устойчивость и рулевой момент, также улучшаются.

Гребные винты и методика замены

Если меняется существующий алюминиевый вариант на стальную конструкцию (нержавейка), необходимо обязательно посмотреть соответствие «новичка» скоростному диапазону. Влияние шага винта на число оборотов лодочного двигателя является очевидным фактом. Изменением шага можно регулировать обороты мотора.

Каждый шаг сопоставим с частотой вращения до 200 об/мин. Если выполняется переход с 23 дюймов на 21 дюйм (уменьшение шага), следует ожидать увеличения числа оборотов до 400. И наоборот, переход с меньшего шага на больший шаг даст уменьшение количества оборотов. Иногда оптимальным выбором является переход с нечётного шага на чётный (например, с 23 на 24). Также не исключается использование только чётной лестницы (20, 22, 24…).

Представитель так называемой элитной серии SpitFire. Выполнен на основе алюминиевого сплава Mercalloy. Подходит как для надувной лодки, так и для круизного катера

Если «старый» экземпляр отрабатывался на предельных оборотах мотора, вновь установленная модель гребного винта должна показать новый предел скорости на границе допустимого числа оборотов. Нужно лишь провести испытания после инсталляции.

При замене удобно подбирать требуемую модификацию по справочным таблицам или по шаговой выборке на mercury.com, где подбор оптимальной конструкции обусловлен связью таких параметров, как масса и размер длины судна, плюс скоростной диапазон. Обычно именно масса лодки является основным фактором, определяющим параметры гребного винта при замене.

Примеры выбора из частной практики на видео

Видеороликом ниже демонстрируется практическая техника подбора винта лодочного мотора. Эта своеобразная инструкция с визуальным примером удачно помогает определиться с выбором аксессуара лодочного мотора:

Источник

Поделиться с друзьями