Гребной винт для лодочного мотора – маркировка и как подобрать

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.

Отметим! Первым указывается диаметр, а количество лопастей прописывают в конце. Уточнить все значения нужно в спецификации детали, которая имеется в сопроводительных документах, на упаковке изделия.

Диаметр винта

Также переменным значением является диаметр винта, измеряемый по внешнему краю лопастей. Чем больше диаметр — и, соответственно, площадь — тем выше тяговые свойства мотора, тем — как следствие — ниже скорость.

Форма лопастей тоже отличается разнообразием. Фото: kisspng

Самые часто встречающиеся: «круглое ухо» и эллипс, обеспечивающие оптимальное соотношение тяги и скорости. Для скоростных судов обычно ставят лопасти, сужающиеся к кончикам — такое строение уменьшает трение и увеличивает скорость перемещения легких судов. Для движения в заросших водоемах идеально подойдут косые винты, лопасти которых закручены по направлению движения и не имеют привычки накручивать водоросли.

Количество лопастей

Кол-во лопастей лодочного винта

Трех-лопастные винты наиболее распространенные и популярные, так как имеют наивысшую скорость и слаженную работу. Четырех-лопастные имеют более быстрое ускорение, лучшую тягу, плавную работу, но меньшую максимальную скорость, по сравнению с 3-х лопастным.

Площадь межлопастной поверхности

Межлопастная поверхность в гребно лодочном винте

Площадь межлопастной поверхности относится к общей поверхности лопасти винта. Чем больше данной площади, тем лучше упор, ускорение. Но также может создать избыточное сопротивление на двигатель и ограничить его обороты. Недостаточная межлопастная поверхность грозит кавитацией и недостаточной тягой.

Геометрия лопастей

Геометрия лопастей в лодочном винте

Геометрия лопастей фактически относится к форме лопасти (уха). Путем манипулирования формой, диаметром, шагом лопасти – создаются винты с различными характеристиками, для различных условий.

Угол увода лопастей

Угол увода лопасти гребного винта

Угол увода лопасти – это угол поворота кромки лопасти относительно основания. Угол увода позволяет изменять ход и подъем вашего катера, а также обеспечивать отличную устойчивость при волнении и при высокой установке мотора. Угол увода выражается в градусах. Высокий угол лучше подходит для скоростного применения, особенно при высокой установке двигателя, где есть риск проскальзывания и кавитации. Помогает поднять нос судна и уменьшить смачиваемую поверхность. Однако, для некоторых легких и быстрых катеров слишком большой увод лопасти может способствовать их меньшей стабильности на воде, в этом случае лучше выбрать гребной винт с меньшим уводом лопасти. Низкий угол вызывает меньшую нагрузку на двигатель. Помогает удержать нос лодки в низу. Является более распространенном и универсальным.

Расчет гребного винта

Существует множество программ для расчета параметров гребного винта глиссирующего судна. Некоторые из них способны справиться с поставленной задачей с приемлемой точностью, например, используя диаграммы Папмеля, однако окончательный подбор характеристик производится эмпирическим путём, то есть методом тестовых заездов.

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.

Разновидности

Для выбора и приобретения наиболее подходящего гребного винта первоначально следует разобраться в существующих классификациях. Имеется множество различных критериев для их деления, самые значимые из них рассмотрены ниже:

  1. Показатель расстояния, которое винт способен преодолеть при совершении одного оборота. Данный критерий называется шагом, скольжение при этом не учитывается.
  2. Диаметр – это крайние точки окружности, которая создается при вращении лопастей.
  3. Соотношение общей площади всех лопастей и площади диаметра, данный критерий обычно называют дисковым отношением.
  4. Число лопастей, которое может составлять 2, 3, 4 или 5 штук в зависимости от особенностей конструкции выбранной модели. На сегодняшний день наиболее распространены трехлопастные варианты.
  5. Материал, который использовался для изготовления. Чаще всего встречаются модели из различных алюминиевых сплавов, углеродистой стали, латуни, нержавеющей стали или пластика. Меньшей популярностью пользуются бронзовые устройства, поскольку они отличаются слишком высокой стоимостью при отсутствии видимых преимуществ перед аналогами из латуни. Пластиковые модели изготавливаются из современного и прочного материала, но металлические варианты все равно остаются более надежными и отличаются длительным эксплуатационным сроком.
  6. Особенности конструкции ступицы, от которых также зависит способ выведения выхлопов.

Производители (оригинальные и неоригинальные винты)

Тут формула проста «оригинальный винт = цена», т. е. цены на оригинал дороже.
Производством гребных винтов занимаются все производители моторов. Но вот Honda до недавнего времени на свои моторы ставила винты компании Michigan, а сейчас уже ставит Solas. И компания Tohatsu на некоторые свои модели лодочных моторов ставит винты Solas. Все производители лодочных моторов рекомендуют ставить на свои моторы именно оригинальные гребные винты.
На российском рынке много производителей винтов, но самые распространенные это Solas и Michigan.

Компания Michigan производит винты уже более 100 лет. И является крупнейшим и одним из самых авторитетных производителей. В основном они занимаются производством точных копий оригинальных винтов всех производителей моторов. Но у них есть и свои собственные разработки, которые, так или иначе, улучшают характеристики мотора.

Компания Solas делает гребные винты, которые можно приспособить для любых моторов. Стремление удешевить производство. Все винты Solas — это их собственная разработка. Мы бы назвали Solas — универсальные гребные винты для лодочных моторов.

Маркировка

На каждом гребном винте обязательно присутствует специальная маркировка, которая может быть нанесена на его лопасти или непосредственно на ступицы; все размеры указываются в дюймах.

Маркирование устройств на сегодняшний день осуществляется разными способами, наиболее распространенные примеры приведены ниже:

  1. 1¼х15–G – в данном примере имеется два числовых значения, они обозначают показатели диаметра лопастей и шага устройства.
  2. 3х10-3/8х11R – является более детализированной маркировкой, которая показывает, что устройство оснащено тремя лопастями и обладает правосторонним вращением.
  3. 3213-101-14 – является каталожной маркировкой, расшифровка артикулов должна присутствовать в прилагаемой инструкции или на упаковке.

Что такое шаг винта на лодочном моторе?

Одной из важнейших характеристик водно-моторного средства является соотношение мощности силового агрегата и скорости передвижения. Ключевым фактором, влияющим на этот показатель, становится шаг винта, то есть его продвижение за один полный оборот. Практические результаты ниже теоритических в следствии подвижности воды и слипания.

Увеличивать шаг винта для достижения скорости невозможно бесконечно. Возрастает нагрузка на двигатель, происходит снижение количество оборотов, в среднем на 200 — 300 на каждую единицу. Например, поставив вместо 11 винт 13 тахометр покажет значение 5 000 – 5 200 при штанных 5 600 об/мин.

При выборе важным становится мощность. Если при винте 11 двигатель склонен к «перекруту», то есть при полностью открытой заслонке частота была предельной или превышала номинальное значение, то при смене на 13-й диаметр мотор стал работать ровнее на максимальных нагрузках, значит замена была оправдана. Измерения проводят при пустой лодке и с максимальной нагрузкой.

Отметим! Винт можно менять для достижения различных целей. Так оборудовав лодку для скоростного передвижения, можно существенно снизить ее эффективность при необходимости перевозки грузов. В идеале, нужно иметь несколько винтов с разным шагом, чтобы оптимально использовать водно-моторное средство для тех или иных целей.

Как подобрать гребной винт для лодочного мотора?

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.

Делаем расчеты

На сегодняшний день существует большое количество различного программного обеспечения, которое позволяет рассчитывать оптимальные параметры гребного винта с учетом задаваемых показателей.

Считается, что наиболее точным расчеты формируются программами, которые для этих целей задействуют диаграммы Пампеля. Однако даже в таком случае допускаются погрешности, поэтому окончательный подбор показателей осуществляется только путем тестовых заводов.

Для получения наиболее точных расчетов необходимо учитывать следующие значимые факторы:

  1. Размеры и вес плавательного средства.
  2. Особенности формы днища моторной лодки.
  3. Объем воды, который вытесняется лодкой.
  4. Наличие продольных или поперечных реданов, снижающих сопротивление.
  5. Рабочие показатели двигателя.
  6. Показатели редукции.

Основная задача заключается в получении навыка осуществлять максимально точные расчеты при наличии минимального объема информации. Для этого потребуется располагать следующими сведениями:

  1. Передаточное отношение редуктора, которое можно посмотреть в документации, прилагаемой к двигателю.
  2. Обороты максимальной мощности мотора. Эти сведения наносятся непосредственно на двигатель или в моторном отсеке, при их отсутствии данную информацию можно уточнить у производителя или посмотреть на его официальном сайте.
  3. Максимальная скорость, которую предполагается достичь. Необходимо приводить реальные показатели, которые можно получить при сопоставлении мощности двигателя и особенностей лодки.

Для расчета шага обычно используется следующая формула:

(750х (желаемая максимальная скорость)) / количество оборотов вала.

Для точного подбора устройства полученный показатель шага необходимо использовать следующим образом:

  1. Диаметр устройства и ее шаг являются взаимосвязанными показателями, но даже при известном шаге будет присутствовать около 2-3 моделей с различными диаметрами. Здесь необходимо учитывать максимально разрешенную мощность двигателя: чем она выше, тем больше должен быть диаметр винта.
  2. При наличии возможности рекомендуется попросить продавца провести тестовые испытания или взять под залог винт с шагом, который соответствует не только рассчитанному показателю, но и близкими к нему значениями. Это позволит на практике проверить правильность расчетов путем замеров скорости и выбрать наиболее подходящий вариант.

С одним и тем же винтом можно достичь максимальной скорости и наибольшей грузоподъемности?

  Нет. Для достижения высокой скорости используются шаг или диаметр, неподходящие для грузоподъемности – где совершенно другие рабочие условия. Если хотите обойтись одним винтом, то решите, что является самым важным, исходя из этого и выбирайте винт.

Какой винт лучше – 3 или 4 лопасти?

  Для большинства катеров рекомендуются винты с 3 лопастями. Эти винты обеспечивают хороший разгон и работу на основной скорости.
  Tрехлопастной винт имеет меньшее сопротивление и позволяет (теоретически) развить большую скорость. Четырехлопастной имеет больший упор, скорость с данным винтом на режимах от малого хода до 2/3, должна быть выше.
  Винты с 4 лопастями имеют бо́льшее дисковое отношение, такие винты рекомендуются для бо́лее тяже́лых лодок и катеров с корпусами высокой эффективности, оснащенными более мощными двигателями.

  По сравнению с 3 лопастями, они лучше “работают” при разгоне, наиболее эффективны при буксировке воднолыжников и парашютистов, и обладают меньшим количеством вибраций на высоких скоростях.

  При переходе от трехлопастного на четырех или пятилопастной гребной винт, как правило, обороты двигателя снижаются на 50-100 об/мин. Применение четырех и/или пятилопастных винтов в сравнении с трехлопастными обычно приводит к:

  •   – ускорению выхода на глиссирование;
  •   – выходу на глиссирование лодки на меньшей скорости;
  •   – увеличению скорости лодки на средних оборотах двигателя;
  •   – обеспечению лучшего ускорения по сравнению с большинством трехлопастных гребных винтов;
  •   – снижению вибрации двигателя;
  •   – улучшению управляемости в сложных погодных условиях;
  •   – снижению эффекта вентиляции при крутых поворотах;
  •   – улучшению управляемости на малой скорости;
  •   – снижению максимальной скорости в сравнении с соответствующим трехлопастным гребным винтом.

Стальной гребной винт или алюминиевый

  Популярная тема на водно-моторных форумах: одни приписывают стальным винтам чудодейственные свойства, другие же доказывают, что это не более чем блестящий понт, который со временем губит редуктор лодочного мотора.

  Изначально лодочный мотор может продаваться и вовсе без винта – как правило это модели средней и большой мощности. В этом случае владелец подбирает гребной винт исходя из имеющегося катера и его потребностей.
  Как правило стальной винт докупается к уже имеющемуся алюминиевому, который переходит в разряд запасного на катере водкомоторника. Приобретая стальной винт водкомоторник сравнивает такие основные показатели:

  Цена – cтальной винт стоит в несколько раз дороже алюминиевого.

  Вес – стальной винт в несколько раз тяжелее. Это нисколько не влияет на разгонную динамику, хотя такие аргументы часто и выдвигаются “специалистами”.
  Факт: гонщики, которые борются доли доли секунд быстроты разгона – используют исключительно стальные винты.

  Нагрузка на подшипники – более тяжелый стальной винт не создает большую нагрузку на подшипники ступицы гребного вала.

  Упор, создаваемый гребным винтом при движении водкомоторки, составляет десятки, и сотни килограммов – на этом фоне вес самого винта практически незаметен.
  Причиной износа подшипников гребного вала скорее может быть дисбаланс лопастей, вызывающий вибрацию при вращении винта.

  Нагрузка на шестерни – при установленном стальном винте передний ход или реверс включаются более «жестко», нежели с алюминиевым.
  Редуктор подвесного лодочного мотора не имеет сцепления или фрикционных синхронизаторов – шестерни переднего и заднего хода включаются жестко, через кулачковую муфту – «храповик». Смягчает «удар» при включении только резиновый амортизатор, запрессованый в ступицу винта.
  Выход из положения один – холостые обороты должны быть отрегулированы и находиться в норме (обычно 650–850 об/мин).

  Конструкция – сечение лопасти (толщина) у стального винта вдвое тоньше алюминиевого. Это позволяет получить более высокий КПД на высоких скоростях.

  Алюминиевые винты изготавливаются простым методом кокильного литья, накладывающим определенные ограничения на конфигурацию и не отличающимся прецизионной точностью.

  Стальные винты отливают по специальным формам, что обеспечивает более высокую точность и позволяет создавать практически любые формы. Практически каждый стальной винт доводится вручную. Отсюда высокая себестоимость и цена стальных винтов.

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.

Видео


Источники

  • https://bagorik.ru/transport/motory/grebnoj-vint-dlya-lodochnogo-motora.html
  • https://itboat.com/articles/4614-kak-podobrat-pravilnyy-vint-k-motoru
  • https://tent-piter.ru/poleznaya-informaciya/o-lodochnyh-motorah/o-vintah/
  • http://proboating.ru/articles/howto/grebnoy-vint/
  • https://lakeking.ru/lodka/obustrojstvo/grebnoj-vint-dlya-motora.html
  • https://more-lodok.ru/stati/podobrat-vint-k-lodochnomu-motoru/
  • https://www.vodkomotornik.ru/poleznoe/boat-motor/25-boat-propellers.html
  • https://lodkax.ru/motory/kakoj-vint-luchshe-dlya-lodochnogo-motora/

Похожие статьи

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Информационный портал о рыбалке, ловли рыбы, снаряжении, снастях и удилищах
Adblock
detector