Скорость лодочного мотора от шага винта

Скорость лодочного мотора от шага винта

Гребные винты для лодочных моторов и способы увеличения скорости.

Что полезно знать из теории.

Как работает гребной винт (рис. 211). Гребной винт преобразует вращение вала двигателя в упор — силу, толкающую судно вперед.

При вращении винта на поверхностях его лопастей, обращенных вперед — в сторону движения судна (засасывающих), создается разрежение, а на обращенных назад (нагнетающих) — повышенное давление воды. В результате разности давлений на лопастях возникает сила Y (ее называют подъемной).

Разложив силу на составляющие — одну, направленную в сторону движения судна, а вторую перпендикулярно к нему, получим силу P , создающую упор гребного винта, и силу Т, образующую крутящий момент, который преодолевается двигателем.

Упор в большой степени зависит от угла атаки а профиля лопасти (рис. 212). Оптимальное значение угла атаки для быстроходных катерных винтов 4—8°.

Если а больше оптимальной величины, то мощность двигателя непроизводительно затрачивается на преодоление большого крутящего момента; если же угол атаки мал, подъемная сила и, следовательно, упор Р будут невелики, мощность двигателя окажется недоиспользованной.

На схеме, иллюстрирующей характер взаимодействия лопасти и воды, угол атаки а можно представить себе как угол между направлением вектора скорости набегающего на лопасть потока W и нагнетающей поверхностью.

Вектор скорости потока W образован геометрическим сложением векторов скорости поступательного перемещения Vа винта вместе с судном и скорости вращения vr т. е. скорости перемещения лопасти в плоскости, перпендикулярной оси винта.

Винтовая поверхность лопасти. На рис. 212 показаны силы и скорости, действующие в каком-то одном определенном поперечном сечении лопасти, расположенном на определенном радиусе r гребного винта.

Окружная скорость вращения vr зависит от радиуса, на котором сечение расположено ( vr = r n , где п — число оборотов винта, об/сек). Скорость же поступательного движения винтя v а остается постоянной для любого сечения лопасти.

Таким образом, чем больше r , т. е. чем дальше расположен рассматриваемый участок от оси винта, тем больше окружная скорость vr , а следовательно, и суммарная скорость W .

Так как сторона Vа в треугольнике рассматриваемых скоростей остается постоянной, то по мере удаления сечения лопасти от центра необходимо разворачивать лопасти под большим углом к оси винта, чтобы угол атаки а сохранял оптимальную величину, т. е. оставался одинаковым для всех сечений.

Таким образом получается винтовая поверхность с постоянным шагом Н. Напомним, что шагом винта называется перемещение любой точки лопасти вдоль оси за один полный оборот винта.

Представить сложную винтовую поверхность лопасти помогает рис. 213. Лопасть при работе винта как бы скользит по направляющим угольникам, имеющим на каждом радиусе разную длину основания, но одинаковую высоту — шаг, и поднимается за один оборот на величину 1 шага Н. Произведение же шага на число оборотов ( Hn ) представляет собой теоретическую скорость перемещения винта вдоль оси.

Скорость лодки, скорость винта и скольжение .

При движении корпус судна увлекает за собой воду, создавая попутный поток, поэтому действительная скорость встречи винта с водой V а всегда несколько меньше, чем теоретическая скорость винта Нп.

У быстроходных глиссирующих мотолодок разница невелика — всего 2— 5%, так как их корпус скользит по воде и почти не «тянет» ее за собой. У катеров со средней скоростью хода эта разница составляет 5—8%, а у тихоходных водоизмещающих глубокосидящих катеров достигает 15—20%.

Сравним теперь теоретическую скорость винта Нп со скоростью его фактического перемещения V а относительно потока воды (рис. 214). Пусть это будет «Казанка», идущая под мотором «Вихрь» со скоростью 42 км/ч (11,7 м/с). Скорость натекания воды на винт окажется на 5% меньше: V а = (1 —0,05)*11,7 = 11,1 м/с.

Гребной винт на «Вихре» имеет шаг Н = 0,3 м и число оборотов п = 2800 : 60 = 46,7 об/с. Теоретическая скорость винта .

Таким образом, мы получаем разность Нп — V а = 14 — 11,1 = 2,9 м/с.

Эта величина, называемая скольжением, и обуславливает работу лопасти винта под углом атаки а к потоку воды, имеющему скорость W . Отношение скольжения к теоретической скорости винта в процентах называется относительным скольжением. В нашем примере оно равно

Читайте также:  Мотор печки начал гудеть

Максимальной величины (100%) скольжение достигает при работе винта на судне, пришвартованном к берегу. Наименьшее скольжение (8—15%) имеют винты легких гоночных мотолодок на полном ходу; у винтов глиссирующих прогулочных катеров скольжение составляет 15—25%, у тяжелых водоизмещающих катеров 20— 40%, а у парусных яхт, имеющих вспомогательный двигатель, 50—70%.

Легкий или тяжелый гребной винт.

Диаметр и шаг винта являются важнейшими параметрами, от которых зависит степень использования мощности двигателя, а следовательно, и возможность достижения наибольшей скорости хода судна.

Каждый двигатель имеет свою так называемую внешнюю характеристику — зависимость снимаемой с вала мощности от числа оборотов коленчатого вала при полностью открытом дросселе карбюратора. Такая характеристика для подвесного мотора «Вихрь», например, показана на рис. 215 (кривая 1). Максимум мощности в 22 л. с. двигатель развивает при 5000 об/мин.

Мощность, которая поглощается на данной лодке гребным винтом в зависимости от числа оборотов мотора, показана на этом же рисунке не одной, а тремя кривыми — винтовыми характеристиками 2, 3 и 4, каждая из которых соответствует определенному гребному винту, т. е. винту определенного шага и диаметра.

И при увеличении шага, и при увеличении диаметра винта выше оптимальных значений лопасти захватывают и отбрасывают назад слишком большое количество воды; упор при этом возрастает, но одновременно увеличивается и потребный крутящий момент на гребном валу.

Винтовая характеристика 2 такого винта пересекается с внешней характеристикой двигателя 1 в точке А; это означает, что двигатель уже достиг предельного— максимального значения крутящего момента и не в состоянии проворачивать вал с большим числом оборотов, т. е. не может развить номинальное число оборотов и соответствующую ему номинальную мощность.

В данном случае положение точки А показывает, что двигатель отдает всего 12 л. с. мощности вместо 22 л. с. Такой гребной винт называется гидродинамически тяжелым.

Наоборот, если шаг или диаметр винта малы (кривая 4), упор и потребный крутящий момент будут меньше, поэтому двигатель не только легко разовьет, но и превысит номинальное значение числа оборотов. Режим его работы будет характеризоваться точкой С.

Как мы видим, и в этом случае мощность двигателя используется не полностью, а работа на слишком высоких оборотах сопряжена с опасно большим износом деталей. При этом надо подчеркнуть, что поскольку упор винта невелик, судно не достигнет максимально возможной скорости. Такой винт называется гидродинамически легким.

Для каждого конкретного сочетания судна и двигателя существует оптимальный гребной винт. Для рассматриваемого примера такой оптимальный винт имеет характеристику 3, которая пересекается с внешней характеристикой двигателя в точке В, соответствующей его максимальной мощности.

Сказанное можно иллюстрировать таким примером. Дюралевая «Казанка» с 20-сильным мотором «Вихрь», имеющим штатный гребной винт диаметром 240 и шагом 300 мм, с двумя человеками на борту развивает скорость 42 км/ч.

Если этот же мотор с тем же винтом поставить на другую лодку — «Нептун», более тяжелую и имеющую иные обводы, скорость ее с той же нагрузкой составит 36 км/ч, а с четырьмя пассажирами — снизится до 14 км/ч.

Гребной винт, близкий к оптимальному для «Казанки», на «Нептуне» становится тяжелым. Заменим его другим винтом, имеющим тот же диаметр, но шаг, уменьшенный до 240 мм. Скорость «Нептуна» (при той же мощности) возрастает до 41 и 36 км/ч соответственно только благодаря тому, что винт стал близким к оптимальному для данной лодки при данной нагрузке.

При расчете винта его шаг и диаметр вычисляют с учетом сопротивления воды движению данного судна при определенной осадке (нагрузке) и на заданной скорости хода судна, имея в виду определенное число оборотов и мощность устанавливаемого двигателя.

Общее правило таково: для легких быстроходных лодок требуются винты с большим шагом или шаговым отношением Н\ D , для тяжелых и тихоходных — с меньшим.

При обычно применяемых двигателях с числом оборотов 1500—5000 об/мин оптимальное шаговое отношение Н/ D составляет: для гоночных мотолодок и глиссеров 0,9—1,4; легких прогулочных катеров 0,8—1,2; водоизмещающих катеров 0,6—1,0 и очень тяжелых тихоходных катеров 0,55—0,80.

Следует иметь в виду, что эти значения справедливы, если гребной вал делает примерно 1000 об/мин на каждые 15 км/ч скорости лодки; при ином числе оборотов вращения вала необходимо применять редуктор.

Диаметр винта существенно влияет на загрузку двигателя. Например, при увеличении D всего на 5% приходится повышать мощность двигателя почти на 30%, чтобы получить то же число оборотов винта. Это следует учитывать, если требуется «облегчить» тяжелый винт: иногда бывает достаточно лишь немного подрезать концы его лопастей.

Читайте также:  Мотор mercedes e300 w124

Источник

Винты с 11 и 12 шагом на мотор 9.9лс. Какая разница в скорости?

Тест 4-х метровой лодки с моторов 9.9 л.с и разными винтами.

Из этой статьи и приложенного видео Вы увидите наш эксперимент, в котором лодка Ривьера 4000 НДНД под мотором Apahce 9.9 участвовала в заездах с разными винтами.

Чаше всего моторы 9.9 л.с. покупаются для лодок длиной 320-370, и мы думаем что этот тест драйв будет так же интересен тем, кто планирует купить большую лодку и использовать ее с аналогичным мотором. Т.е. получить комплект, который не нужно будет регистрировать, но в то же время получить много места и возможно скорость.

По месту все понятно, лодка 400 см позволить с комфортом разместится большой компании. А что касаемо скорости? Способен ли мотор 9.9 обеспечить нормальные ходовые качества?

Подбор винта — Что важно знать?

Далеко в теорию и гидродинамику ударяться не будем. Для начала давайте по основному и базовому показателю — Шагу винта. Если совсем просто, то шаг винта это расстояние, которое винт пройдет за один оборот. И чем оно больше, тем в теории скорость будет быстрее.

Но как говорится больше дела, меньше слов. Давайте уже посмотрим наш тест драйв, посмотрим на сколько по скорости отличаются винты с 11 и 12 шагом.

А еще Вы увидите простой «Лайвхак», который дает прирост скорости сразу на 3 км/ч. Но это только для фанатов скорости!

Все, запускайте видео и приятного просмотра!

▶️ Понравился наш эксперимент? Отблагодарите автора «лайком» и оформите подписку на канал! Тогда мы будем чаще делать интересные выпуски для Вас!

▶️ Еще больше тестов и обзоров про пвх лодки на нашем YouTube канале! Подписывайтесь и следите на новыми выпусками!

▶️ ▶️ Возникло жгучее желание купить лодку с мотором? Тогда заходите на сайт нашего интернет магазина: ▶️ ПервыйЛодочный.РФ

Так же смотрите другие наши материалы!

Источник

Какая скорость у моторной лодки: как правильно измерить и рассчитать?

Если лодка используется для водных прогулок, служебных нужд или для того, чтобы быстро добираться до места рыбалки, ключевым моментом при выборе моторки становится её скорость. В отношении того, какая скорость моторной лодки, точной цифры никто не скажет, потому что лодки отличаются друг от друга по конструкции, весу и т.п.. Поэтому мы расскажем вам, от чего зависит этот показатель, как он измеряется, приведём таблицы, в которых математические гении сделали некоторые расчеты и дадим формулы для самостоятельного расчёта.

Что влияет на скорость лодки?

Интересный факт! Spirit of Australia признан самым быстрым катером. Кен Варби спроектировал этот катер и показал на нем в 1978 году скорость 511 км\час!

Факторы, от которых зависит скорость лодки:

  1. Мощность двигателя. У каждого мотора свои характеристики, но мощность ограничивается конструктивными особенностями лодочного корпуса. Производители лодок указывают максимальную мощность и вес мотора, который допустимо ставить на конкретное судно. Превышать эти параметры крайне не рекомендуется, если вы не хотите пожертвовать своей безопасностью ради увеличения скорости. Кстати, от мощности установленного на вашу лодки мотора и от её веса зависит, нужно ли регистрировать судно в ГИМС или нет.
  2. Гребной винт. Если правильно подобрать винт, это хорошо скажется на скорости. Во многих лодочных моторах установлены трёхлопастные винты. Винтовой диаметр зависит и от модели двигателя. Важная характеристика, которую нужно учитывать при выборе винта — шаг, измеряемый в миллиметрах и указывающий угол наклона лопастей.
  3. Корпус лодки. Одна лодка может легко рассекать по воде, а другую нужно будет “заставлять” это делать. Многое зависит от корпусных обводов, материалов. Имеет значение и вес лодки. Например, если судно тяжело держит курс, на большую скорость рассчитывать не приходится. Стоит учитывать и загрузку лодки.
  4. Погода. Если бушует ветер, и волны становятся всё активнее, скорость моторной лодки будет значительно ниже, чем на стоячей воде. Нельзя не учитывать направление течения реки или другого водоёма, которое тормозит или ускоряет судно.

Именно поэтому скорость движка не бывает одинаковой. Но, учитывая эти факторы, всегда можно рассчитывать на определённые показатели скорости. И, конечно, будьте внимательны, когда покупаете мотор. Смотрите на все параметры!

В нашем магазине вы найдёте отличные моторы с разными характеристиками. У нас есть движок, который даст нужную вам скорость!

Чем и как измеряется скорость лодки?

Скорость морских судов издавна принято измерять в узлах. Связано это с тем, что древние моряки узнавали скорость корабля с помощью устройства под названием “лаг” (название пошло от голландского слова log, означающего “расстояние”). Это было простое бревно, к которому привязывали верёвку. По её длине располагались завязанные узлы на равном друг от друга расстоянии. Второй конец такого каната закрепляли на борту корабля.

Читайте также:  Лучший мотор 124 кузова

Чтобы измерять скорость, моряки бросали бревно в воду и считали, сколько узлов проходит через руки за конкретный промежуток времени. По числу таких узлов и определяли скорость корабля. Слово “узел” применяется до сих пор. В современном понимании под узлом понимается скорость (V), с которой судно проплывает одну морскую милю (1852 метра). Такой стандарт используется в разных странах как 1852 м\час или 1,852 км\час. Значит, чтобы передать V в узлах в километрах, нужно умножить её на 1,852.

Приборы для измерения скорости

Конечно, сейчас бревна и веревки никто не используют. Современные судна требуют современных навигационных приборов! И такие есть. Разработаны вполне удобные спидометры, благодаря которым можно измерить скорость судна. Вот пара примеров устройств:

  1. Манометрический спидометр. Аппарат со шкалой показывает V в км или милях в час. Есть модели, которые определяют скорость до 90 км\час и выше. Выбирайте прибор, который подходит для вашей лодки. К примеру, зачем переплачивать за манометр со шкалой до 90 км\час, если наибольшая скорость вашего судна 30 км\час?
  2. GPS-спидометр. Сигналы ему передают навигационные спутники. На плавсредстве крепится датчик рядом с самим прибором. Такое устройство отличается высокой точностью, но стоит дороже «обычных» моделей.

Интересный факт! Самой быстрой понтонной лодкой считается Brad Rowland’s South Bay 925CR, которая развила скорость 184 км\час.

Есть такое понятие как «крейсерская скорость» моторки. Определение простое — это V при минимальных топливных затратах. Практически всегда это значение ниже максимального, зато расход топлива значительно меньше. Указывая характеристики моторок, часто указывают километры пути на 1 л топлива. В случае с парусными яхтами говорят о “средней скорости”, потому что парусник часто ходит галсами (галс — курс судна относительно ветра).

Полезные таблицы скоростей в зависимости от л.с

Некоторые любители математических расчётов провели исследования и показали, какая скорость моторной лодки в обычных условиях в зависимости от мощности. Мы нашли и привели эти расчеты ниже. Помните, что эти расчёты не претендуют на истину в последней инстанции, но помогают увидеть примерную картину.

Средние и малопопулярные моторы свыше 5 и до 10 л.с:

Скорость самых популярных лодочных моторов 9,9 л.с.:

Лодочные моторы 15 л.с.:

Скорость движков, мощность которых превышает 15 л.с.:

Как рассчитать скорость своей моторной ПВХ лодки?

Находить V собственной лодки можно по простым формулам, как в школьных задачах.

Предположим, что V судна по течению воды составляет 30 км\час, а против течения – 18 км\час. Определяться со скоростью своей моторки можно с помощью такой формулы:

Vс=(Vпо теч.+Vпр теч.)/2 и Vтеч.=(Vпо теч. — Vпр. теч)/2.

Vтеч.= (30-18)/2 = 6 км\час

Vс= (30+18) /2 = 24 км\час

Ещё один легкий способ для самостоятельного расчёта предельной V судна основан на применении формулы, которая учитывает параметры мотора: V = NK/R, где R – сопротивление движению (есть в технической документации), K – коэффициент полезной деятельности винта (зависит от типа лодки), N – мощность работы двигателя (есть в технической документации). Для вычисления предела скорости судна нужно взять максимально допустимую мощность. Так можно высчитать предел максимальной скорости.

И, конечно, не забываем о старом добром способе измерения скорости в зависимости от времени и расстояния:

Теперь вы знаете, как понять, какая скорость моторной лодки. В нашем магазине вы можете купить не только отличные моторы, но и классные ПВХ-лодки.

Желаем вам хорошей и безопасной скорости и богатого улова!

Вопрос — ответ

Вопрос: Какая максимальная скорость у моторной лодки?

Имя: Камиль

Ответ: Всё зависит от нескольких факторов, главным образом, от мощности мотора. Производитель плавсредств указывает максимальную мощность и вес движка, который можно ставить на конкретную лодку. На скорость влияет ее корпус, гребной винт и погода.

Вопрос: Как и чем можно определить скорость своей лодки?

Имя: Рамиль

Ответ: Для этого используются спидометры, которые делятся на несколько видов. Наиболее точными считаются GPS-спидометры, которые связаны с навигационными спутниками. Могут помочь и готовые расчеты скорости для разных лодок и моторов.

Вопрос: С какой скоростью сейчас плывет моя моторная лодка?

Имя: Илья

Ответ: Кроме спидометра определить скорость своей лодки можно с помощью формул. Самая простая основана на использовании значений расстояния и времени (первое поделить на второе).

Источник

Поделиться с друзьями