На что влияет шаг винта лодочного мотора

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.

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.

Читать еще:  Лодочный мотор nissan marine

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.

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.

Читать еще:  Высота транца

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:
Улица Савушкина, 89

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.

Читать еще:  Установка мотора на лодку пвх

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector