Гребные винты, их особенности и помощь в выборе.
...
Гребные винты. Характеристики винтов.
Гребные винты, их особенности и помощь в выборе.
Сначала бог создал мужчину, потом из его ребра женщину, потом гребной винт.
Наверное, мужчина был водно-моторником. Шутка.
Тем не менее, гребной
винт на любом моторизированном плав-средстве самая важная составляющая
силовой установки. От его правильного выбора зависит приемистость, скорость,
экономичность.
На рынке России представлены различные производители
гребных винтов. Коротко об основных направлениях в производстве и отличий
продукции разных производителей. Большинство производителей моторов
устанавливает на тот конец, что вал зовется, винты собственного производства.
Это понятно, потому как лучший способ преобразовать мощность мотора в
эффективную скорость - проектирование и разработка гребного винта,
соответствующего характеристикам самого мотора. Собственное производство гребных
винтов имеют все лидеры в производстве силовых установок для лодок и катеров. Но
есть и исключение из правил. Honda до последнего времени устанавливала
гребные винты компании Michigan , а сейчас перешла на винты Solas.
Кроме того, компания Tohatsu на некоторых моделях моторов устанавливает
так же винты Solas. Нужно заметить, что все производители силовых
установок (как подвесных моторов, так и стационарных двигателей с угловыми
колонками) рекомендуют устанавливать оригинальные винты. Но мы то люди "себе на
уме" и не собираемся просто так на слово верить каким-то дядям, которые, к
сожалению, стараются не только нам продать винт, но при этом и еще заработать.
По поводу "хорошести" оригинальных винтов поговорим ниже, но тут нужно заметить,
что устанавливая на свой мотор гребной винт с другим шагом, всегда удобнее
устанавливать именно оригинальный винт, поскольку кроме шага винт имеет еще
несколько важных характеристик, которые у других производителей могут
отличаться. В результате, заменив оригинальный винт на винт другого
производителя с тем же шагом вы можете не получить ожидаемый эффект, если
установите, например, на мотор Yamaha винт Solas. Попытаемся разобраться,
что намудрили производители гребных винтов и зачем они вообще это сделали.
Поговорим о винтах неоригинального производства.Многим
известны гребные винты Solas, Michigan . Менее известны композитные винты
Компроп (неразборные четырехлопастные) и Пиранья (разборные трех- и
четырехлопастные). Начнем с последних. Композитные (в народе - пластмассовые)
винты отличаются коррозионостойкостью, полной неремонтопригодностью, низким КПД
(толстый профиль лопасти - и с этим ничего здесь не поделаешь) и относительно
невысокой ценой. Вряд ли можно посоветовать покупать такие винты, если
собираетесь эксплуатировать их сами (подарите их лучше врагу в красивой упаковке
с блестящей ленточкой). Разница в цене быстро растает из-за повышенного расхода
топлива и начнет незаметно "доить" ваш карман. Если вы богаты, не любите
скорость, а может просто вам нравится пластмасса - это ваш выбор.
Далее о винтах компании Michigan .Все кто хотел о них хоть
что-нибудь знать, уже знает, что компания производит гребные винты уже более 100
лет. Руководство компании объяснило это всем, напечатав эту новость на первой
странице каталога на 2003 год. Мелочь, а приятно (если остановил свой выбор на
винтах этой марки). Можно заявить друзьям, мол "истории моего винта - сто лет".
Тем не менее, нужно отметить факт, что компания Michigan - крупнейший и
авторитетнейший производитель. Опыта у них не отнять. При производстве гребных
винтов компания придерживается лучшей тактики - производит точные копии
оригинальных винтов всех производителей (т.е., например, винт для мотора Ямаха
50 шагом на 13 имеет такую же геометрию и характеристики, как и оригинальный),
кроме того компания имеет собственные разработки и воплощает их в серии винтов,
имеющие те или иные плюсы. Производятся алюминиевые винты серии Michigan Match,
сборные винты серии Vortex (алюминиевые трех- и четырехлопастные), нержавеющие
винты серий Michigan Match, Rapture (в т.ч. сборные по типу Vortex), Ballistic.
Алюминиевые и нержавеющие винты Michigan Match имеют обычные характеристики,
соответствующие характеристикам винтов производителей моторов, серия Vortex -
алюминиевые винты с тремя или с четырьмя лопастями, имеющие сборную конструкцию
втулки, позволяющую устанавливать эти винты на моторы разных производителей,
серия Rapture - это вентилируемые полированные (!) винты повышенного качества (с
ними можно рассчитывать на прирост скорости до 5 % и соответствующую экономию
топлива), серия Ballistic имеет высокий КПД на больших скоростях и рекомендуется
для установки на судах с большой энерговооруженностью (рассчитывайте на прирост
скорости до 8% и, само собой, экономию топлива). Плюсы - меньшая по сравнению с
оригинальными винтами цена, 100% совпадение характеристик алюминиевых винтов
винтам оригинальных производителей, индивидуальный подход при проектировании
винтов для конкретных моторов, большой опыт в производстве и как следствие -
высокие качественные характеристики (обычно КПД или не ниже или выше, чем у
конкурентов). Минусы - алюминиевые винты окрашиваются без предварительного
грунтования.
Винты Solas.Тактика проста - делать винты, которые можно
приспособить для различных моторов (этот момент объяснить можно только
стремлением удешевить производство). Геометрия винтов - собственная разработка
компании Solas. Нельзя сказать, что характеристики гребных винтов плохи, с этим
порядок. Но есть несколько минусов, часто напрочь отбивающих охоту использовать
эти гребные винты. Первый - несоответствие характеристик винтов этой компании
характеристикам винтов оригинальных производителей. Чаще всего это оборачивается
падением скорости. Избавиться от этого недостатка вам может помочь специалист
(проведя тесты винтов различных производителей, измерив геометрию и узнав точные
характеристики, специалисты компании East Marine могут грамотно аргументировать,
в чем различие винтов и посоветовать выбор винта), но и его успех ограничен -
чудес не бывает - универсальность не лучшее решение. Кроме того большим минусом
винтов Solas является попытка подогнать диаметры ступиц изготавливаемых винтов
под диаметры редукторов различных производителей моторов. В результате,
например, для мотора Ямаха 30 предлагается винт с диаметром ступицы на 11 (!) мм
больше, чем диаметр редуктора. А это большое дополнительное сопротивление. Плюсы
винтов - меньшая по сравнению с оригинальными винтами цена, хорошее качество
окраски. Минус - универсальность.
О подборе винта. Для хорошего выбора винта нужно знать
несколько понятий:
- диаметр винта - тут все просто - это диаметр,
описываемый лопастями винта.
- шаг винта - это расстояние, которое
винт пройдет, сделав один оборот без учета проскальзывания.
-
проскальзывание (по английски "Slip") - разница между реальным шагом и шагом
винта (появляется из-за частичного стекания воды с лопастей).
- Дисковое
отношение - отношение площади лопастей к площади описываемого
круга.
Самый важный параметр, на который обращают внимание в первую очередь -
шаг винта. Это главная характеристика, влияющая на нагрузку мотора. Чем больше
шаг, тем больше скорость, при этом мотор должен развивать максимально
разрешенные паспортные обороты. Если вы не гений проектирования гребных винтов -
обязательно используйте тахометр при выборе шага винта. Диаметр винта имеет
большое значение, но производители винтов давно привели этот параметр в
соответствии с мощностями, оборотами и крутящим моментом моторов. Поэтому обычно
верно - чем выше шаг винта, тем меньше диаметр и наоборот. Компания Michigan
производит некоторые винты, отличающиеся диаметром и дисковым отношением для
более тщательного подбора. Обратитесь к специалисту - он обьяснит, стоит ли
применять нестандартные винты. От величины проскальзывания зависит КПД
движительного комплекса. Чем меньше проскальзывание, тем выше КПД и наоборот.
Обычно верно так же утверждение, что чем меньше оборотов развивает мотор (при
положении дросселя - полный), тем выше проскальзывание и, соответственно, ниже
КПД. Нормальным можно считать проскальзывание 18 процентов.
Ваши шаги при выборе винта, если ваш мотор развивает обороты,
отличающиеся от паспортных.- если обороты ниже - уменьшите шаг
винта, принимая во внимание, что обычно уменьшение шага на 1 дюйм (25.4 мм)
повысит обороты примерно на 200. - если обороты выше - сделайте так же,
как предложено выше, но наоборот. Ваши шаги при выборе винта, если вас
интересует более быстрый выход на глиссирование, либо меньшая скорость
глиссирования (это может быть важно для экономичного крейсерского движения
не на полных оборотах). - выбирайте винт с большим дисковым отношением -
например четырехлопастной винт Solas (немного снизит скорость на максимальных
оборотах) или винты Wilde blade от Michigan (дисковое отношение увеличится
меньше, чем при применении четырехлопастного винта, но и максимальная скорость
не снизится). При этом обороты двигателя немного упадут. - Выбирайте винт с
большим диаметром, если такие винты существуют и мощность мотора достаточна.
При этом обороты двигателя немного упадут и при увлечении винтами чрезмерно
большими диаметрами (например, самостоятельно изготовленными) повысится
вероятность повреждения редуктора.
Ваши шаги при желании получить максимальную скорость.
- Используйте нержавеющие винты, еще лучше нержавеющие полированные
винты, еще лучш нержавеющие вентилируемые полированные винты. При этом обороты
немного могут возрасти. - Для достижения максимальных скоростей используйте
винты с высоким КПД на больших скоростях, например Ballistic от Michigan .
При применении трехлопастных винтов этой серии обороты возрастут существенно,
поэтому, возможно, имеет смысл увеличить шаг, при применении четырехлопастных
винтов (если энерговооруженность вашего судна высока) обороты, скорее всего не
увеличатся из-за уменьшения проскальзывания.
Характеристики винтов для подвесных моторов
 Винты для лодочных моторов имеют два основных измерения:
шаг и диаметр. Диаметр – это расстояние между противоположными точками
окружности, очерченной внешней кромкой лопасти винта, измеренное через втулку
гребного винта. Шаг – это расстояние, которое пройдет судно за один оборот
винта, если не учитывать скольжение винта.
Для каждого описываемого винта приводятся диаметр и шаг, причем диаметр
указывается первым, а шаг - вторым. Таким образом, винт 12" x 9" будет иметь
диаметр 12 дюймов (30,5см) и шаг 9 дюймов (22,8см).
Теоретически, винт с шагом 14 дюймов (35,6см), совершая полный оборот,
продвинет судно в воде на те же 14 дюймов. На самом же деле, ни один 14-дюймовый
винт не способен продвинуть судно на 14 дюймов за один оборот. Различие
теоретического пути винта и фактического движения судна назовем «скольжением»
винта.
Разумеется, если поставить на подвесной мотор винт увеличенного шага, то
максимальная скорость движения судна также возрастет, однако снизится его
скорость разгона (ускорение).
С
другой стороны, установка винта с уменьшенным шагом увеличит скорость разгона
судна (ускорение), хотя ценой снижения максимальной скорости его движения. Если
важна скорость разгона (для буксировки воднолыжников это вообще самый важный
параметр), то следует выбирать винт уменьшенного шага, жертвуя при этом
максимальной скоростью своего судна
Не при каких обстоятельствах не следует выбирать винт, который
позволяет вашему мотору возможность работы с оборотами, выше максимальных
оборотов рекомендованных для данного типа мотора.
Выбрать подходящий винт для подвесного лодочного
мотора можно также по специально разработанным таблицам. Следует иметь в
виду, что для судов различного назначения, его поведение на воде будет
существенно зависеть от формы корпуса этого судна, загрузки и режима движения.
ЗАМЕЧАНИЕ: исключительно важно при помощи тахометра удостовериться, что мотор
судна работает в пределах РЕКОМЕНДОВАННЫХ МАКСИМАЛЬНЫХ ОБОРОТОВ.
Перевод Павла Дмитриева.
Оптимальный винт для лодочного мотора
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.
Дата публикации: 14.05.2008
Прочитано: 14861 раз |
