На что влияет шаг винта лодочного мотора
Статьи > Выбор гребного винта для достижения лучшего КПД
Для начала, необходимо определиться с постановкой задач для своего катера или мотолодки. Важна большая максимальная скорость, уверенный и скорейший выход на глиссер с максимальной загрузкой, или же нужна скорость оптимальная для троллинга. Не всегда возможно решить все эти задачи установкой одного винта, однако всегда можно подобрать компромисс, т.е. оптимально комфортный винт для нужных режимов. Можно, конечно, возить с собой два или три винта, на все случаи жизни, но практика показывает, что нам просто лениво заниматься переустановкой винтов. Правда, существуют еще винты с изменяемым шагом, о которых мы недавно писали, но не будем зацикливаться на них и рассмотрим другие варианты.
Стальной или алюминиевый? Определяемся с материалом, из которого выполнен винт.
Плюсы стального винта.
КПД стального винта лучше, чем у алюминиевого (легкосплавного) это достигается за счет малой толщины лопасти, более сложной модели крыльчатки и лучшей зеркальности поверхности. Стальной винт меньше подвержен кавитации. Как следствие он имеет высокие скоростные характеристики, до 5-7% прибавка в скорости в сравнении с алюминиевым аналогом.
Прочность стального винта позволяет не стираться о песчаное дно, на нем не образуется, выщерблен. Стальной винт может без изменения геометрии лопастей справиться с небольшим ударом о топляк или дно.
Стальной винт не коррозирует в соленой воде.
Минусы стального винта.
Стоимость стального винта выше, чем алюминиевого. В случае удара о камень стальной винт окажет нбольшее сопротивление, чем алюминиевый и значительная часть разрушительной энергии удара перейдет на редуктор редуктор и вал. Следствием может быть деформация частей редуктора, что намного хуже повреждения самого винта.
Плюсы алюминиевого винта.
Относительно недорогая цена (особенно у неоригинальных винтов производства SOLAS для моторов Suzuki, Tohatsu, Selva, Mercury, Mariner, Yamaha, Johnson/Evinrude, Honda) Ремонтопригодность, В случае жесткого удара о камень или топляк — минимальный ущерб для дорогостоящих деталей редуктора двигателя, винт примет часть энергии удара на себя.
Минусы алюминиевого винта.
Мягкий алюминиевый винт стирается о песчаное дно, образующиеся на его лопастях выщерблены (от песка поднимаемого винтом при движении по мелководью) создают дополнительную турбулентность и уменьшают КПД. Геометрия лопастей может меняться при столкновении с незначительными препятствиями – затопленные коряги, бутылки.
Подбор лодочного винта по шагу.
Шаг винта – это основная техническая характеристика. Шаг винта соответствует расстоянию, которое пройдет винт в плотной среде, без проскальзывания, за полный оборот и измеряется в дюймах. Это угол наклона лопасти к горизонтальной оси крыльчатки. Чем больше шаг (угол наклона лопасти), тем больший упор создает винт при вращении. Упор создаваемый при вращении переходит в энергию движения мотолодки или катера. Шаг винта напрямую влияет на максимальные обороты подвесного лодочного мотора. Чем шаг меньше – тем большие максимальные обороты может развить мотор. Наша задача подобрать шаг винта так, что бы при максимально открытой дроссельной заслонке обороты двигателя находились в рабочем диапазоне рекомендованным производителем лодочного мотора.
Получим и хороший выход на глиссирование, и достойную максимальную скорость и самое главное – правильную работу двигателя без лишнего износа.
Разберем подбор шага на примере катера:
Катер длинной 5.5 метра без транцевых плит. Мотор 115 л.с. четырех тактный, рабочий диапазон 5400 – 5900 об в мин. Загрузка – 5 человек на борту.
Шаг винта 15; Максимальные обороты 6200; Макс. Скорость 65 км/ч
Быстрый выход на глиссирование, после 5500 оборотов скорость не увеличивается. Тенденция к перекручиванию мотора. Повышенная нагрузка на шатуны. Винт слишком гидродинамически легкий.
Шаг винта 17; Максимальные обороты 5900; Макс. Скорость 72 км/ч
Нормальный выход на глиссирование, скорость увеличивается до 5700 об в мин. Двигатель работает комфортно. Винт оптимальный.
Шаг винта 19; Максимальные обороты 5400; Макс. Скорость 75 км/ч
Затяжной выход на глиссирование, скорость равномерно увеличивается до 5400 об в мин. Показано максимальное значение скорости. Двигатель работал с явным натягом. Винт тяжеловат. Но если высадить трех пассажиров, то нормально. Скорость не вырастает, но выход на глиссер уверенный.
Шаг винта 21; Максимальные обороты 5000; Макс. Скорость 65 км/ч
На глиссер вышли, только оставшись вдвоем на катере. Повышенная нагрузка на поршневую группу мотора. Повышенный расход топлива. Винт гидродинамически тяжелый.
В данном примере специально не указаны водоизмещение, обводы катера, марка двигателя – эти характеристики индивидуальны, но принцип изменения технических показателей будет примерно одинаков.
Правило – изменение шага винта на один дюйм (25,4 мм) забирает/добавляет у двигателя 150 – 200 оборотов в минуту.
Винты с четырьмя лопастями.
Все выше написанное относилось к трех лопастным винтам. Однако, существуют винты с четырьмя и более лопастями. Винты с четырьмя лопастями активно применяются. Например компания HONDA изначально комплектует свои подвесные лодочные моторы четырех лопастными винтами.
Наличие еще одной лопасти плюсы и минусы.
Плюсы: Меньшая скорость глиссирования, можно экономить топливо, мягкая работа на малом ходу особенно удобно для троллинга 4 – 7 км в час. Возможность при тех же оборотах что и с трех лопастным винтом, выводить на глиссер мотолодку с еще большим грузом.
Минусы: Меньшая максимальная скорость судна по сравнению с трех лопастным винтом того же шага, потеря скорости до 10%.
Правило — изменение шага винта на один дюйм (25,4 мм) забирает/добавляет у двигателя 250 – 300 оборотов в минуту.
Подведем итоги: Выбор винта дело индивидуальное. Желательно что бы двигатель был оборудован тахометром.
Поскольку мы имеем более чем десятилетний опыт установки и продажи винтов, нашим специалистам известны варианты оптимального подбора винтов для различных комплектаций катеров и двигателей. Наши менеджеры www.boats24.ru всегда готовы оказать помощь в выборе винта, так что звоните по телефонам указанным на сайте, спрашивайте.
+7 ( 921 ) 845-9353
Наш новый адрес:
Колтушское шоссе 6-ой км
Складской комплекс Янино-1
схема проезда
Что нужно знать о лодочных винтах?
Отвечает Константин Кудинов
Участие в турнире Pro Anglers League стимулирует не только развитие умения ловли рыбы, но и заставляет учиться разбираться в тонкостях водномоторного спорта.
Каждый ПАЛовец – это немножко механик, который постоянно что-то дорабатывает или настраивает в своем катере. Настройки производятся на каждом новом водоеме, под каждые новые погодные и гидрологические условия.
Чаще всего, эксперименты касаются подбора лодочного винта, либо подвеса (высоты и угла) лодочного мотора. Сейчас, многие участники PAL уже оснастили свои лодки системой регулировки высоты установки двигателя. Кто-то поставил регулируемые транцы с сервоприводом («гидролифт»), кто-то простые, механические, домкратного типа.
Основная мысль такова – более низкая установка мотора придает катеру мореходности и управляемости, а более высокая позволяет достигать больших скоростей. У меня механический транец, и я иногда немного подкручиваю движок вверх-вниз, в зависимости от погодных условий. Ребятам с электроприводом, конечно, проще. Они могут выполнять регулировку прямо в процессе движения. Но интереснее всего работать с винтами.
На первый взгляд, все довольно просто. У винтов есть такой параметр как шаг – условное расстояние, которое винт проходит за один оборот. Измеряют его, обычно, в дюймах. Чем больше шаг, тем более высокую скорость позволяет развить винт (если мотор сможет его раскрутить), чем меньше шаг, тем более грузоподъемной станет лодка.
За одинаковое количество оборотов коленвала двигателя, винт пройдет в воде меньшее расстояние. Это как более низкая передача в коробке скоростей автомобиля. Скорость ниже, а тяга выше. У нас в PAL тяга особенно не нужна – всех интересуют больше скоростные качества винтов. В основном, все добиваются того, чтобы лодка более-менее сносно выходила на глиссирующий режим, а потом мотор достигал своих разрешенных максимальных оборотов. В таком случае теоретическая скорость должна быть максимальной.
Увы, на практике все оказывается гораздо сложнее. Во-первых, производители винтов разные, и конфигурация лопастей у них может отличаться. Иногда сильно, иногда едва уловимо. Но в реальности винт с заявленным шагом, скажем, 15” от одной компании иногда оказывается заметно «тяжелее» в работе, чем винт с точно таким же заявленным шагом от компании конкурента.
Все приходится проверять на практике, пробуя и пробуя различные варианты. Не стоит забывать и о таком параметре винта, как его диаметр. Он тоже маркируется в дюймах, и, иногда, уменьшение винта всего на четверть дюйма, может дать ощутимый прирост оборотов двигателя. Этим можно пользоваться, и это всегда нужно учитывать при поборе винта.
Очень важным оказывается такой нюанс, что винт чуть меньшего диаметра, но с большим шагом никогда не даст вам прироста скорости! Мотор будет его раскручивать до рабочих оборотом, но в действие вступит фактор проскальзывания лопастей в воде – их меньшая площадь будет просто прорезать воду, и не проталкивать катер вперед. Я сам на практике это прошел – накупил красивых скоростных винтов с тонкими изящными лопастями, обеспечивающими минимальное сопротивление в воде. Обкатывал один в пустом катере – все было супер.
А потом в лодку садился напарник, заполнялся лайвелл, и мотор начинал в холостую перекручивать винт в воде. Обороты росли, а скорость и КПД падали. Переход на винт следующего размера по диаметру, и меньшего по размеру шага возвращал и обороты, и скорость, и делал их стабильными при любой загрузке лодки. Так что не всегда то, что хорошо для гонок, одинаково подойдет и для рыболовного турнира.
С другой стороны, не всегда оправданы и трехлопастные винты, которые обычно применяют для катеров-буксировщиков (водные лыжи, вейк). Они заточены на максимальную тягу, но иногда оказываются тяжеловаты для мотора.
Алюминий или сталь?
Стальные винты могут стоить в несколько раз дороже обычных дюралюминиевых. В чем же их преимущества?
Ну, во-первых, они крепче. Стандартный алюминиевый винт может критично повредиться о песок на мелководье, и даже при слишком быстром прохождении поля травы. На его кромке могут появиться зазубрины и заломы. Сама лопасть может погнуться.
Во-вторых, стальные винты меньше подвержены эффекту кавитации – они не срываются в перекрут, при прохвате воздуха. То есть, они позволяют поднимать мотор (тримом или транцем) выше, чем с алюминием. А значит, уменьшается сопротивление подводной части мотора, и вырастает максимальная скорость.
Еще, у стали ниже коэффициент проскальзывания, а значит выше КПД. Максимальные показатели скорости катера можно получить только используя стальные винты.
Но некоторые преимущества стали, одновременно становятся и ее же недостатками. С одной бедой пришлось столкнуться и мне.
Алюминиевый винт по сути расходник. Стоит недорого, но редко переживает более одного сезона при ПАЛовской эксплуатации. При переходе на сталь на сложных акваториях (Сызрань, Васильсурск с их пеньками) есть риск в качестве расходника получить уже вал редуктора. А это совсем другие деньги. В 2012 году в Сызрани я «поймал» пенек со стальным винтом, и получил биение вала около 0,6-0,8 мм.
Если не ремонтировать (а это замена вала!), то следом последует выход из строя сальников, и далее попадалово на замену всех внутренностей редуктора. Очень дорого. При этом винт остался неповрежденным.
С тех пор эксперименты со сталью я провожу только на безопасных, и хорошо известных мне акваториях. С моей личной точки зрения разумной достаточности, использование в ПАЛе стальных винтов не очень оправдано.
Скорость перемещения катера впрямую редко влияет на результат. Результаты стартовой жеребьевки нивелируют незначительные приросты скорости от использования стали.
Возможно, в будущем, когда весь лодочный парк участников достигнет мощности максимально разрешенных 250-ти л.с. придется подойти к тюнингу более плотно. Пока же, можно немного расслабиться и сосредоточиться на прокачке умения ловить рыбу.
мягко говоря халтурная статья.
Сталь использовать однозначно, т.к. у стального винта самое главное — КПД выше.
Помимо диаметра, есть такая штука, как площадь лепестков и геометрия, которые напрямую влияют на упор винта.
Скажу больше, был случай, когда два стальных винта одинакового диаметра и шага, но с разной геометрией, работали совершенно по-разному — один тянул и давал вменяемую максималку, второй нет. Так что тут не все так однозначно.
Плюс, очень важен подбор винта под редукцию мотора. На одном и том же корпусе, с одними и теми же лошадиными силами мотора, но с разной редукцией (разные вендоры) оптимальными могут оказаться совершенно разные винты с разными шагами.
Экономить на винте, этак можно и на снастях экономить начать — по деньгам выгоды больше будет. А уж на электронике и подавно, типа сосредоточиться на прокачке умения ловить рыбу.
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь чтобы оставить комментарии.
Как выбрать гребной винт для лодочного мотора?
Правильная комплектация водно-моторного средства сделает комфортной прогулку по озеру, реке. Поможет справиться с нагрузкой при хорошем улове рыбакам. Оптимальный подбор элементов зависит от конструкции лодки, характеристик двигателя, целей передвижения по воде.
Производитель комплектует продукцию по средним показателям, но на практике приходится корректировать некоторые параметры. Иногда детали выходят из строя, тогда нужно приобретать новые.
Необходимо понимать, что такое шаг винта на лодочном моторе, диаметр лопастей и как эти значения влияют на производительность двигателя, скорость движения, экономию топлива.
Что такое гребной винт в лодочном моторе?
Движение становится возможным, когда вращательный момент двигателя передает потенциальную энергию лопастям, которые создают тягу, опираясь на воду. Гребной винт передает усилие, возникающее при работе корпусу мотора, закрепленного на конструкции лодки.
Чем больше количество воды за единицу времени будут перемещать лопасти, тем мощнее будет движение. Габариты и форма гребного винта должны соответствовать поставленным задачам и возможностями силового агрегата.
Неправильно подобранный он может приводить как к снижению КПД, так и к рискам преждевременного выхода из строя двигателя.
Технические характеристики
Обращать внимание при выборе винта нужно на следующие показатели:
- Диметр винта. Измеряется он по краям противолежащих лопастей если это четырехлопастной винт, а когда их три, то умножение на два значения от центра до дальней точки;
- Шаг винта. Фактически это угол расположения лопасти относительно оси вращения. Шагом называют расстояние, которое преодолеет винт за один полный оборот. При этом не учитывается момент проскальзывания. Достигнуть паспортного значения можно это только в твердой среде. Практические показатели в воде ниже теоретических;
- Количество лопастей. Их может быть 2, 3, 4 и более. Двухлопастные используются крайне редко. Слишком много побочных эффектов возникает в процессе эксплуатации, поэтому применяют их толь ко для специальных целей. Самые популярные сегодня трехлопастные винты. Оптимальной сочетание геометрических особенностей для решения большинства задач. Винт с четырьмя лопастями и более имеет некоторое нюансы и применятся чаще на судах с большим водоизмещением и мощными моторами;
- Дисковое отношение. Значение показывает площадь поверхности лопастей в сравнении с аналогичным показателем диаметра. Измеряют спрямленные контуры. Конструкции винтов могут быть выполнены с перекрытием одной лопасти другой, поэтому значение дискового отношения может быть больше 1. Существуют модели с показателем 1, 5. Это означает что площадь лопастей превышает площадь диаметра на 50%. Практическое применение винтов на большинстве частных водно-моторных средств получили изделия с отношением 0,6 – 1, 2. Значения больше единицы актуальны для мощных моторов, способных приводить в движение большие массы воды за единицу времени, и соответственно развивать большую скорость.
Аббревиатура на имеет единого стандарта. Встречаются обозначения, где первой цифрой указывается количество лопастей. Потом следует диаметр. Затем идет значение шага винта и направление вращения. Например, 3х10х15R. Означает это, что винт трехлопастной, диаметром 10 дюймов с шагом 15, правого вращения. Часто торговая маркировка бывает иной.
Что такое шаг винта на лодочном моторе?
Поиск нового винта может быть продиктован желанием изменить характеристики водно-моторного средства, либо необходимостью покупки в следствии поломки.
Для оптимального выбора необходимо знать:
- Характеристики мотора, его мощность, количество оборотов;
- Особенности конструкции лодки;
- Целевое назначение водно-моторного средства;
- Материал изготовления;
- Особенности посадочного места винта, диаметр, количество шлицов.
Как ловить больше рыбы?
Рекомендуется найти данные о штатном винте, который устанавливает производитель на имеющийся мотор. В описании характеристик имеются указания на какой тип лодки рассчитан двигатель, ее водоизмещение, осадку, массу.
Важна конструкция и материал изготовления водно-моторного средства. Если мотор мощностью 30-60 л.с. установлен на надувной лодке рассчитанной да двух человек, то в данном случае имеется запас мощности, который вычисляют по формуле 25 кг на одну лошадиную силу.
Можно увеличивать шаг винта. Такой же двигатель на катере для 5-х человек будет нуждаться в бережном отношении и для долгой безаварийной работе потребуется винт с более низким показателем шага.
Материалы изготовления гребного винта
Кроме технических характеристик, геометрии, количества лопастей, винты могут изготовляться из различных материалов:
- Пластик. Самый дешевый вариант, но это не значит, что этот выбор плох. Для моторов малой мощности пластиковый винт выглядит оптимальным решением. Он пластичен, долговечен, способен выдерживать ударную нагрузку без повреждений. Не подойдет для мощных оборотистых двигателей. При сильной нагрузке начинает деформироваться, менять геометрию, что приводит к снижению скорости, увеличению расхода топлива;
- Алюминий. Винты выполняются из сплавов с добавлением металлов, улучшающих показатели изделия. Алюминий при этом становится не таким пластичным, как чистое вещество. Металл приобретает твердость и вместе с тем хрупкость. При поломке можно обнаружить сколы с зернистой, кристаллической структурой. Невысокая цена при хороших эксплуатационных характеристиках делает этот винт очень популярным среди владельцев водно-моторных средств;
- Сталь. Чаще это нержавеющий сплав. Винт прочен, надежен. Рассчитан на предельные нагрузки. Отличный выбор для скоростной лодки. Форма лопастей и тщательная обработка поверхности для уменьшения коэффициента трения делают его характеристики недостижимыми в конкуренции с изделиями из других материалов. Цена высокая, но и технические параметры, долговечность также превышают аналогичные значения у винтовиз пластика и алюминия;
- Карбон. Изделий из этого материала пока не так много на рынке, но популярность их растет. Прочные винты из карбона имеют практически такие же характеристики, как металл, но они существенно легче. Стоимость сравнима с высококачественными изделиями из нержавеющей стали.
Выбирать винты на лодку следует с учетом особенностей эксплуатации. Для прогулочного катера достаточной мощности подойдут изделия из нержавеющей стали.