Гребные винты »

Гребной винт и правила его выбора

Приобретение современного мощного мотора для лодки — не гарантия того, что на воде потенциал скрытых под капотом «лошадей» реализует себя в полную силу. Максимально эффективным комплект «судно + двигатель и поставленная цель (задача)» сделает грамотный подбор гребного винта. Как же выбрать оптимальную модель, которая позволит взять от мотора максимум и сохранить его моторесурс? На какие параметры ориентироваться? О чём спрашивать продавцов?

Ключевые характеристики гребного винта

Поскольку лодочные двигатели выпускают в большом разнообразии (производители, модели, мощность, типы), то и винты для них требуются не одинаковые. Гребные винты различают по шагу, диаметру, количеству лопастей, материалу, конструкции и диаметру ступицы и иным параметрам.

Конструкция и принцип работы винта

Основа работы винта — преобразование вращения гребного вала в силу, заставляющую судно перемещаться. Поэтому винт ещё называют движителем.
Прежде чем углубляться в тонкости выбора, начать следует с базовых параметров, а именно посадки на вал.
Существует два варианта соединения: шпоночное (на моторах небольшой мощности) или более распространённое шлицевое (у разных производителей количество шлицов гребного вала различаются).
Ступица должна входить по диаметру в обойму гребного вала; данный параметр у всех лодочных моторов тоже неодинаков.

Винт фиксируется на валу гайкой. Отвод отработанных газов в большинстве случаев идёт через ступицу, что повышает КПД. На «подвесниках» малой мощности при посадке гребного винта на шпонку выхлоп производится через отверстие под антикавитационной плитой.

Минимизировать для редуктора последствия ударов, наездов и вибрации помогает резиновая втулка-демпфер, находящаяся в некоторых винтах между ступицей и шлицевым валом. Через неё импульс вращения переносится от двигателя на движитель.

Cъёмная втулка — практичный способ экономно расширить диапазон рабочих режимов судна. Установив сменную втулку, достаточно просто менять лопасти разного шага и диаметра в зависимости от поставленной задачи.

Лопасти. Количество и форма

И количество лопастей, и форма влияют на эксплуатационные характеристики судна. С их увеличением растёт отношение диаметра к площади. Площадь действия сил, толкающих катер или яхту, становится больше, но усиливается также и сопротивление. Чем меньше лопастей, тем оно меньше.

Итак, обычное их количество в случае маломерного флота — 2–5; остальное встречается редко. Наиболее высоким КПД обладают двухлопастные пропеллеры. Однако их почти не используют (трудно обеспечить прочность лопастей): в основном на маломощных вспомогательных двигателях, устаревших моделях либо парусных яхтах. Словом, всюду, где нагрузка на винт минимальна.

Гребные винты с тремя лопастями — оптимальное решение в большинстве случаев, поэтому их устанавливают более чем на половине ПЛМ или двигателей с валолинией. Это обусловлено хорошими характеристиками работы пропеллера на всех оборотах, от малых до высоких.

Четырёхлопастной винт обладает лучшим балансом за счёт расстановки лопастей. Всё работает ровно, меньше проскальзывания, вибраций и больше упора на малых и средних оборотах. Такие винты облегчают и ускоряют выход в режим глиссирования при резком старте. Итак, в этих диапазонах большинство четырёхлопастных гребных винтов показывают результаты лучше, чем модели с тремя лопастями.

Винты с пятью лопастями актуальны для спортивных и гоночных катеров, оснащённых особо мощными двигателями, когда требуется реализовать избыточный потенциал последних.

Таким образом, для «обычной жизни» остаётся выбор: три или четыре, и споры между сторонниками одного и другого варианта бесконечны.

Не существует универсального ответа на вопрос «Какой гребной винт лучше?».
Эффективнее тот, что грамотно подобран для решения определённой задачи, поставленной перед конкретным комплектом.

Каковы основные отличия между данными модификациями? Трёхлопастные винты, как правило, позволяют развить большую скорость на максимальных оборотах, а расход топлива в таком режиме будет меньше.

Зато дальние переходы при крейсерском ходе (до 80% от номинальных оборотов) экономичнее с четырёхлопастным винтом. И при повышении нагрузки (буксировка лыжника или «ватрушки», лишние пассажиры на борту, внезапная волна) обороты не просядут благодаря хорошей «упираемости». Более уравновешенная работа мотора даёт возможность снижения минимальной рабочей частоты вращения, а хороший упор позволит идти в глиссирующем режиме при более низких оборотах.

Форма контура лопасти, как и их количество, также видна невооружённым глазом и тоже значительно влияет на КПД. Может быть симметричной или саблевидной (второй вариант встречается чаще, поскольку такая конструкция за счет более плавного входа в воду меньше подвержена кавитации и отличается меньшей вибрацией). Использование суженных к концам лопастей снижает трение, и это используется для винтов на скоростные суда.

Самое продуктивное соотношение тяги и скорости обеспечивают наиболее распространённые варианты контура: эллипс и «круглое ухо». Существуют многообразные различия и в профилях сечения лопастей.

Чем интенсивнее растут мощности моторов и быстроходность судов,
тем выше требования к особенностям геометрии гребных винтов.

Шаг. «Грузовой» и «скоростной»: в чём ошибка?

Шагом называют расстояние, которое винт за один оборот пройдёт в идеально твёрдой среде. Поскольку вода не даёт пропеллеру жёсткой связи, на практике он проскальзывает. Таким образом, реальный шаг винта всегда меньше теоретического. Коэффициент проскальзывания в разных ситуациях отличается. Максимальные показатели по этому параметру будут у пришвартованной лодки с работающим ПЛМ; минимальное скольжение — у глиссирующего на максимальной скорости лёгкого судна. По данному параметру определяют пригодность винта к комплекту.

Гидродинамика винта — тема замысловатая, а моделей с универсальным шагом не существует. Даже одному комплекту «лодка + мотор» понадобятся винты с разным шагом. Это позволит обеспечить оптимальную работу двигателя в разных условиях: пустое судно с одним рулевым либо группа пассажиров с грузом. Или буксировка воднолыжника.

Как правило, шаг подбирают таким образом, чтобы мотор при полностью открытой заслонке дросселя попал в рабочий диапазон оборотов (данные прописаны производителем в паспорте и индивидуальны для каждого мотора).

Часто владелец лодки выбирает винт с большим шагом, чтобы получить более высокую скорость. Но реальность эту теорию периодически опровергает. По разным причинам.

Различающаяся конфигурация лопастей двух современных винтов с заявленным шагом в 13” от разных производителей может сделать один экземпляр значительно «тяжелее» в работе, чем другой. Даже незначительное изменение диаметра винта также способно ощутимо повлиять на прирост оборотов. Поэтому любые расчёты и идеи относительно подбора винта требуют методичной проверки на воде.

Читайте также:

Подвесной электрический мотор "Форель"

Некорректно называть винт тяговым или скоростным. Они могут быть более скоростными или грузовыми лишь при сравнении одного с другим и оценке влияния на комбинацию «лодка + ПЛМ». Последних вариантов множество. И конкретный экземпляр винта на одном комплекте покажет себя более грузовым, а на другом — более скоростным.

Диаметр

В маркировке, нанесенной на винт, — это вторая единица параметров, требующая особого внимания и определяющая размеры гребного винта. Измеряется по окружности, описанной кончиками лопастей.

Диаметр зависит от размеров судна; он «в ответе» за упор, приёмистость мотора и коэффициент проскальзывания в воде. При сравнении винтов одинакового шага образец большего диаметра предотвращает проскальзывание под нагрузкой, даёт лучший упор и сильнее грузит двигатель.

Если говорить о соотношении шага и диаметра: на винтах «средней линии» чаще всего зависимость обратная — выше шаг, меньше диаметр. Но это обычно не касается пропеллеров «крайних размеров»: совсем миниатюрных или очень больших.

Современные модели для моторов большой мощности отличаются заметным отгибом выходящей кромки (интерцептором). Это работает так же, как закрылок самолётного крыла, только в воде: препятствует потере упора, позволяют уменьшить проскальзывание и в итоге увеличивает КПД. Кромка усиливает способность гребного винта захватывать жидкость. Особенно актуальна такая конструкция движителя для судов с большим углом ходового дифферента.

Для сравнения: аналогичные алюминиевые лопасти со слабо выраженным интерцептором или без такового будут просто резать воду без упора, а мотор с рёвом уйдет в «перекрут». Они имеют меньший отклик на действия судоводителя. К примеру, он немного прибавит газа, тахометр покажет рост оборотов, а скорость останется прежней. Или вырастет, но с задержкой: винт сначала будет буксовать.

Сталь или алюминий: что выбирать?

…Он постоянно упирается, толкая судно вперёд. Его подтачивают коррозия из-за непрерывного воздействия воды и кавитационная эрозия. Песок и камешки на мелководье работают как абразив. И это ещё если повезёт не столкнуться с препятствием!

Гребной винт с учётом требований производства и ремонтопригодности должен быть прочным, пластичным и стойко переносить вышеописанные трудности.

Этим требованиям вполне соответствуют алюминиевые сплавы разных составов, поэтому винты из них наиболее распространены.

Нержавеющая сталь также хороша для изготовления гребных винтов. На третьем месте — изделия из сплавов цветных металлов (многокомпонентная бронза и комбинации с алюминием).

Благодаря развитию химии для изготовления современных моделей применяют и композитные материалы. Их существенные характеристики таковы: невысокая стоимость, низкий КПД «благодаря» толстому профилю лопастей, ремонтонепригодность. Зато они абсолютно устойчивы к коррозии.

Основные преимущества винтов из мягких алюминиевых сплавов: бюджетная стоимость и мягкость. При контакте с подводным препятствием они страдают, зато ценой своей «жизни» спасают куда более дорогостоящий редуктор. Преимущество сплавов алюминия с магнием, кремнием, марганцем и титаном — в том, что их легко отливать и обрабатывать, но невысокая прочность вынуждает делать лопасти толще. Как тупым ножом труднее резать продукты, так и мотору сложнее вращать такую модификацию. Однако у всего есть свои плюсы. На абразивном фарватере винты из мягкосплавного состава «ходят» дольше, и сторонники гаражного ремонта ценят их за возможность самостоятельно выправить после небольших столкновений с камнями или бревнами.

Некоторым компромиссом станет выбор очень твёрдого сплава алюминия. В литье и обработке он сложнее, но качества материала позволяют уменьшить толщину лопастей. Рабочие обороты вырастут, так как двигателю проще и легче «крутить» такой винт. Но твёрдость вкупе с хрупкостью тонких лопастей делает его расходным узлом. Последствия наезда на камень или вылета на мель суровы: лопасти выкрашиваются крупными кусками или просто выламываются…

Модели из нержавейки превосходят алюминиевые по всем статьям. Конечно, такой винт «быстрым» делает не сталь, а особенности конструкции, основанные на характеристиках материала.

Они лучше держат геометрию, в целом более сбалансированы; металл крепче и твёрже, за счет чего лопасти можно делать тоньше, а угол их наклона — больше. Потери на трение уменьшаются благодаря высокой чистоте обработки поверхности и точности профилировки. В целом это даёт наилучшие гидродинамические характеристики.

Правда, иногда «излишняя» прочность невыгодна. В момент встречи мотора с подводным препятствием винт, несмотря на демпфер, выстоит и передаст импульс удара на более слабые узлы: корпус, вал, редуктор, шестерни.

А ключевой сдерживающий фактор при выборе материала — стоимость.

Методика подбора лодочного винта

Вопрос краеугольный: зачем его менять? Обычно производитель мотора устанавливает на него некий винт. Задача судовладельца — понять: требуется ли замена в принципе? Что конкретно не устраивает в работе имеющегося? Позволит ли новый винт улучшить показатели?

Без тахометра на эти вопросы не ответить, оптимальный гребной винт не подобрать.

Измеряем количество оборотов, делаем расчёты и выводы

Первый шаг к новому винту — измерить характеристики его предшественника, поставляемого с завода. После того, как сняты показания тахометра на данном комплекте «судно + мотор», следуют предварительные выводы: какие шаг, диаметр, форма лопастей подойдут для конкретных катера или лодки. Не помешают и промежуточные измерения (скорость, количество оборотов) с момента выхода в глиссирующий режим и далее, до момента, когда двигатель раскрутится до максимума. С интервалом каждую тысячу оборотов.

Как анализировать полученные данные? «Недокрут», когда ПЛМ не развивает рекомендуемые максимальные обороты, характерен для тяжёлых лодок с небольшим движком или использовании винта с излишне большим шагом. Его называют гидродинамически тяжелым (к его физической массе это не относится). «Недокрут» чреват повышенными нагрузками на все узлы и невозможностью реализовать потенциал двигателя.

«Перекрут» (переход за предельно допустимое количество оборотов — мотор идёт «вразнос») не менее вреден для двигателя, эксплуатация в режимах работы выше расчётных противопоказана. «Лёгкий» гребной винт нехорош даже на средних оборотах. Повышенный расход топлива и низкая скорость увеличивают время пути и снижают моторесурс.

Изменение шага винта в большую сторону на один уменьшает количество оборотов в минуту на 200-300. И наоборот.

· «перекрут» и «недокрут» на максимальном газе снижают моторесурс и КПД двигателя
· шаг больше — обороты ниже; шаг меньше — обороты выше (изменение на 1 дюйм — изменение примерно на 200–300 об/мин).

Читайте также:

Обзор мотора Suzuki DF300

Кроме шага, меняется и диаметр, причём его влияние на количество оборотов очень заметно: полдюйма туда или сюда «дадут» 400-500 об/мин. Увеличение убавляет количество оборотов, уменьшение повышает.

Если же судно развивает оптимальную скорость, при этом мотор нормально развивает максимальные обороты и не перекручивает на открытой дроссельной заслонке, — можно делать вывод: винт подобран верно. КПД достаточно высок, потенциал комплекта реализован полностью. Следовательно, данный винт в замене не нуждается.

Испытания. Ожидания и реальность

Подбирая винт, каждый судовладелец преследует конкретную цель. Это может быть высокая крейсерская скорость либо уверенное движение катера при буксировке лыжника и т.п. Скоростные модели имеют более узкое поле применения, а винт меньшего шага может использоваться как запасной или в качестве тягового, когда на борту много груза или пассажиров.

Сравнение гребных винтов Baeksan для лодочного мотора Yamaha 9.9–15

Конечно, всегда будет хотеться чего-то лучшего, к тому же на практике всегда существуют какие-то досадные «мелочи». То медленно разгоняется; то на глисс с лишним пассажиром выходит мучительно… Предела совершенству нет. Однако на поведение судна оказывают влияние не только очевидные параметры винта (шаг, диаметр, форма/площадь/количество лопастей), но и более тонкие его нюансы: толщина входящей кромки, наличие интерцептора и т.п. Таких «мелочей» очень много, и далеко не все очевидны.

Не стоить верить в миф «оригинальные винты лучше». Производитель моторов не всегда разрабатывает винты и участвует в их конструировании, расчётах, испытаниях. Чаще всего фирмы просто заказывают винты с собственным логотипом у завода-изготовителя. А уж там выпускают продукцию под разнообразными торговыми марками.

Геометрия гребного винта: описание мотора, технические характеристики, отзывы

Вспоминая первый год моих занятий гонками на катерах, я просто поражаюсь своей наивности. Хотя перед тем я провел много времени, изучая всякие мелочи в конструкции лодки, я попросту упустил из виду три важнейших момента, которые влияют на характеристики любой лодки — минимум веса, максимум возможной мощности и наиболее подходящий винт.

Геометрия гребного винта

Методика расчёта изложена в статье В.Жинкина “Расчёт гребного винта с помощью микрокалькулятора”, “Катера и Яхты” №133 стр.76, №134 стр.68

Авторы этого метода на основе анализа гидродинамических характеристик серии трехлопастных винтов предлагают аналитические зависимости, пригодные как для ручных, так и для машинных расчётов. Однако, эта простота оборачивается существенными недостатками: при относительной поступи винта менее 0.8 (скорость менее 30 км/ч при N = 20 ~ 30 л.с.) расчёт даёт сильно заниженные значения упора и КПД.
Тем не менее, метод даёт хорошие результаты расчёта трёхлопастных винтов при значениях относительной поступи > 0.8 (V > 30 км/ч)

Гребной винт в рублях и литрах

К. Константинов, Журнал “Катера и Яхты” №173, 2000 год.

Испытания сменных гребных винтов для импортных подвесных моторов.

Гребные винты для катеров

Обобщен опыт проектирования гребных винтов для катеров различной быстроходности, в том числе глиссирующих катеров и катеров на подводных крыльях. Систематически изложены практические методы выполнения расчетов ходкости и определения основных гидродинамических и конструктивных элементов некавитирующих и кавитирующих гребных винтов при их осевом и косом обтекании. Подробно рассмотрен новый оригинальный метод проектирования кавитирующих гребных винтов и расчета их кавитационных характеристик на различных режимах работы. Освещены вопросы проведения натурных скоростных испытаний катеров, даны рекомендации по анализу результатов испытаний и доводке гребных винтов.

Зачем нужен четырехлопастной гребной винт?

К. Константинов, Журнал “Катера и Яхты” №177 (2001 год)

Испытания сменных гребных винтов для импортных моторов.

Как подобрать гребной винт

На рынке России представлены различные производители гребных винтов. Коротко об основных направлениях в производстве и отличиях 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.

Моторная лодка “Прогресс” плюс мотор “Вихрь-30”

М. М. Буньков, В. М. Гринпресс, Ю. М. Садовников, Журнал “Катера и Яхты”, №5 (057), 1975г.

Для проектирования оптимальных гребных винтов и надежных расчетов скорости мотолодок необходимо располагать данными по сопротивлению воды движению лодки при соответствующих нагрузках. Наиболее надежные данные могут быть получены в результате буксировочных испытаний этих мотолодок в опытовом бассейне. Подобные испытания ряда корпусов моторных лодок были проведены в бассейне ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова. В частности, были испытаны корпуса мотолодок «МКМ», «Крым», «Юг-2500», «Дракон», «Кафа-2500», «Днепр», «Лотос», «Казанка-5», «Прогресс-2» и «Прогресс-4». Ниже представлены результаты испытаний мотолодки «Прогресс-2».

Определение основных геометрических элементов лопасти гребного винта

Подбор и доработка гребного винта

Иногда создается впечатление, что для отечественных водномоторников этот показатель является чуть ли не определяющим, способным полностью затмить все прочие качества мотолодки или катера. По крайней мере, именно “скоростная” тема подвергается в определенных кругах наиболее живому обсуждению, а после редакционных тестов нам с завидным постоянством задают один и тот же вопрос: “Ну, сколько едет?” Что ж, в стремлении двигаться побыстрей нет ничего дурного. На достижение этой цели направлена значительная часть усилий конструкторов и судостроителей, но многое зависит и от нас самих, конечных потребителей. Наиболее важный фактор в деле достижения максимальной скорости – это грамотный подбор гребного винта. На эту животрепещущую тему мы и побеседовали с нашим постоянным консультантом, одним из сильнейших спортивных винтовиков страны Александром Беляевским.

Потерянные силы

Журнал “Катера и Яхты”, №1 (041), 1973г.

Лодки для туризма за последние годы изменили свой облик. Вместо традиционных плоскодонных промышленность освоила выпуск ряда новых моделей, отличающихся высокой мореходностью, повышенной комфортабельностью. Днище с килеватыми обводами дает возможность этим судам сохранять свои качества на крутой волне, позволяет избежать утомительной тряски на зыби.

Самодельный винт мульти-питч

После публикации в сборнике информации о винте изменяемого шага — «мульти-питче», который позволяет использовать полную мощность мотора при самых различных нагрузках лодки, самодеятельные конструкторы создали уже несколько вариантов таких винтов. С конструкцией Б. Синильщикова мы познакомили читателей в 4 (44) номере сборника за 1973 год. Изменение шага в этом варианте винта производилось для каждой лопасти отдельно, что не очень удобно. Предлагаем вниманию читателей разработку новосибирца Б. Д. Филиппова, устранившего этот недостаток — поворот всех трех лопастей на новый шаг на его винте выполняется одновременно перестановкой кольцевого фиксатора со шпонкой.

Союз винта и корпуса

К. С. Константинов, Журнал “Катера и Яхты”, №6 (082), 1979г.

В последнее время, особенно в связи со все более жесткими требованиями к экономичности эксплуатации маломерного флота, все чаще водномоторникам приходится обращать внимание на такие «мелочи», мимо которых они легко и не задумываясь проходили раньше.

Обросшее после долгой стоянки днище, вмятины или отслоившаяся краска на нем, лишние килограммы грязи и ненужного багажа, чрезмерно «заглубленный» мотор, неправильно выбранный угол его наклона или неподходящий гребной винт, даже плохо прибранный тент или чересчур высокое стекло, — все это вносит свой, на первый взгляд незначительный, вклад в иногда довольно внушительную общую сумму бесполезных затрат мощности, напрасно сожженного горючего.

Установка мотора и выбор винта

Поразительно, насколько два совершенно идентичных лодочных двигателя ведут себя по-разному на, казалось бы, одинаковых лодках. Английский эксперт Пауль Леммер дает пояснения и ценные советы по установке и настройке двигателя.

Что нужно знать о гребном винте

Как работает гребной винт? Винтовая поверхность лопасти. Скорость судна, скорость винта и скольжение. Какой гребной винт выбрать – легкий или тяжелый? Диаметр и шаг винта. Кавитация и особенности геометрии гребных винтов малых судов.

Как подобрать винт на лодочный мотор?

Неправильный выбор винта повышает риск поломки двигателя лодки. Когда мотор не способен развить заявленную в сопроводительной документации скорость на высоких оборотах, он практически тонет в топливе. Становится высока вероятность деформации подшипников, поршней и других расходников. Все это чревато разрывом в глушителе, заеданием поршня и выводом мотора из строя.
В обратной ситуации, когда обороты вала превышают допустимые, лепестковые клапаны разрушаются, при трении деталей образуется стружка, все элементы быстрее изнашиваются.
Но всего этого можно избежать, если подойти ответственно к выбору винта для лодки. Конечно, при покупке придется опираться на мнение производителя и данные из каталога, но оптимальный вариант подбирается экспериментальным путем. Винты различаются между собой по следующим параметрам: на каждые 2,54 см (1 дюйм) приходится 150-200 оборотов в минуту. Бывает так, что вы установили новый винт, но он замедляет ход. Решением проблемы станет установка устройства с шагом поменьше, чтобы увеличить скорость.

Расчет винтового шага

Что бы рассчитать шаг винта, необходимо знать несколько параметров:

Посмотрите в документах на мотор предельное число оборотов для режима «полный газ». Стандартно это число не больше 5500 об/мин.
Теперь разгоните лодку до предельного значения на «полном газу».
Если показатели тахометра меньше, чем те, что прописаны в паспорте, зафиксируйте их как предельное число оборотов.

показатель	значение (об/мин)
обороты двигателя по паспорту	5100 — 5300
максимальный показатель	5300
результаты опытного заезда	4300
несоответствие	100

Исходя из данных, что на 1 дюйм приходится примерно 200 оборотов в минуту, можно подсчитать, на сколько дюймов нужно уменьшить шаг:
1000 : 200 = 5.
Таким образом, уменьшение шага на 5 дюймов должно решить проблемы со скоростью.

Практика показывает, что обойтись одним каким-либо винтом нельзя. Для каждой задачи необходима своя модель. Поэтому настоятельно рекомендуется брать с собой в путешествие запасной винт в полном комплекте.

На начальном этапе новоиспеченный владелец судна полностью полагается на винт, установленный производителем. И только с опытом приходит понимание, что, изменяя параметры веса и мощности, можно добиться оптимальной скорости хода при экономном расходе топлива. Поэтому рано или поздно перед владельцем встает дилемма: как выбрать винт, чтобы улучшить характеристики и не обновлять мотор полностью.

Параметры винта

Сегодня винты различаются по нескольким характеристикам. Самый очевидный элемент — количество лопастей. Обычно их бывает от двух до четырех.

Вторая величина — диаметр. Он легко поддается вычислению. Когда у винта четное количество лопастей, нужно найти расстояние между двумя самыми удаленными от оси точками, расположенными на противоположных плоскостях.
Если у винта три лопасти, то следует замерить расстояние от центра втулки до кончика любой лопасти и умножить это число на два.

Величина шага.

Это число обозначает, на какое расстояние переместится винт вперед, пройдя полный виток. Как правило, винты сопровождают маркировкой. К примеру, «10х15», что значит, что диаметр изделия составляет 10 дюймов, а его шаг равен 15 дюймам.

Центральная ось называется «втулка». При помощи втулки винт отцентровывается по отношению к валу. Существуют модели моторов с выхлопными газами. Винт, рассчитанный на эти модели, имеет обойму, удерживающую лопасти.
Лопасти отвечают за создание тяги, выталкивая воду. Таким образом лодка движется вперед.

Геометрия лопасти

По форме лопасти отличаются большим разнообразием. Перечислим варианты, которые больше всего полюбились опытным владельцам судов.
«Круглое ухо» или эллиптические — самый популярный тип. Сочетание тяги и скорости здесь подобрано оптимально.
Если лопасть отходит прямо от втулки или даже перпендикулярно к ней, то такой гребной винт имеет нулевой гребок. Такая модель приподнимает нос над водой, который никак не хочет подниматься при глиссировании. Если плоскость лопасти наклонена от хвостовой кромки винта, то это, так называемый, сильный гребок. Высота подъема носа прямо пропорционально зависит от градуса наклона лопасти.
Серповидные или полусерповидные лопасти имеют прямую выходную кромку. Эта особенность позволяет при небольших оборотах сильно увеличить скорость.
Косые винты закручены в сторону вращения. Это оптимальный вариант для рыбалки на заросшем пруду, потому что водоросли не наматываются на винт.

Алюминий или сталь?

Алюминиевые изделия — самый экономичный вариант. Винт отлично подойдет тем, кому не важна высокая скорость, а предпочтительнее плавный ход на глиссере. Алюминий, который используется для лопастей не подвержен коррозии, но при механическом повреждении может выгнуться. Поэтому лопасти делают более толстыми по сравнению со стальными аналогами, что влияет на скорость судна.
Нержавеющая сталь в несколько раз прочнее алюминия, поэтому винты изготавливают меньшей толщины без потери прочности. Но если гоночный винт с несъемной втулкой ударится о неровность дна или подводную скалу, инцидент скорее всего приведет к разрыву редуктора. Поэтому все чаще выпускают модели с пластиковой втулкой, которая в случае механического повреждения провернется либо слетит с резьбы.

Число лопастей винта.

Возрастание количества и размера лопастей также увеличивает силу, которая толкает лодку вперед. Но также возрастает и сила сопротивления воды. Поэтому изначально обходились наименьшим числом лопастей — двумя.
С приходом новых технологий, материалов изготовления и возможностей создавать многоступенчатое дно лодки, стало допустимым использовать до четырех лопастей.
Четырехлопастной винт наделен рядом достоинств: в силу того, что лопасти противопоставлены друг другу, то винт функционирует более ровно, сокращает время разгона, снижает скорость, при которой лодка переходит на глиссирование и позволяет лучше контролировать расход горючего. При этом, скорее всего, максимальная скорость будет снижена.
Оптимальный вариант для собственного пользования — три лопасти. Такой винт будет служить долго, при этом вы сэкономите значительную сумму при покупке.

Выбор оптимальной модели.

При выборе винта необходимо точно знать, для какой задачи вы его будете использовать. Модель, которая быстро и эффективно выведет лодку на глиссирование, не сможет создать максимальную тягу.
И снова — параметр, который имеет наибольшее значение — количество оборотов мотора. Если ваш мотор набирает максимальные обороты согласно паспортным данным, значит винт подобран идеально. Если фактические показатели тахометра далеки до паспортных значений, необходимо заменить винт, регулируя шаг и диаметр последнего.

Ремонт винта лодочного мотора

Алюминиевые модели нельзя ремонтировать, даже если это простое срезание зазубрин. Дело в том, что для того, чтобы починить что-то, необходимо сперва нагреть материал, но при этом меняется его взаимосвязь молекул и все характеристики.
Винты из нержавейки и композита, наоборот, поддаются ремонту. Разработаны также модели со съемными лопастями, которые легко можно заменить на новые.
Гребной винт — один из ключевых элементов в работе вашей моторной лодки. На нем нельзя экономить деньги, а покупать стоит модель, подходящую под характеристики мотора, и заточенную на выполнение определенных задач.

Расшифровка маркировки гребного винта.

Правильно подобранный гребной винт обеспечивает не только быстрое достижение лодкой своей максимальной скорости, но и гарантирует длительный срок эксплуатации лодочного мотора. А учитывая особенности работы винта при разной нагрузке самой лодки и разных оборотах двигателя, наиболее оптимальным решением будет несколько запасных винтов, с разными характеристиками.

Как работают гребные винты

Первое изобретение, похожее на современный гребной винт, приписывается ещё Архимеду, и использовалось для подъема воды, а не для движения плавательных средств. Гребной винт – это устройство, принцип работы которого базируется на преобразовании вращения гребного вала в движение плавательного средства.

Характерные особенности формы лопастей гребных винтов обеспечивают создание на передних поверхностях лопастей зоны пониженного давления водной среды, на задних же поверхностях наоборот, участок с повышенным давлением.

В результате такой разницы давления возникает подъемная сила, которую в свою очередь можно разложить на две составляющие:

Упор гребного винта – сила, направленная в ту же сторону, что и направление движения плавательного средства, зависит от угла атаки профиля лопасти. Если угол отличается от рационального для данной лодки, то в случае малого угла мощность двигателя будет использоваться не полностью, в ситуации же с большим, чем нужно углом, мощность мотора будет идти на преодоление крутящего момента.
Крутящий момент – сила, которая направлена по перпендикуляру к условной линии движения судна.Если говорить упрощённо, то такая конструкция винта обеспечивает движение плавательного средства путём засасывания порции воды передней частью винта, и последующим выбрасыванием с большей скоростью задней.

Гребные винты классифицируют по следующим параметрам:

шаг – дистанция, проходимая винтом за один полный оборот вокруг собственной оси;
диаметр винта;
количество лопастей – чаще всего встречаются с 3, но могут также быть с 2, или с 7 и больше;
дисковое отношение – отношение площади поверхностей лопастей винта к площади поверхности круга такого же диаметра;
материал изготовления – сталь, чаще нержавеющая, реже углеродистая, сплав на основе алюминия или титана, пластик;
диаметр ступицы;
конструкция ступицы – с выведением выхлопной системы под антикавитационную плиту, или через ступицу.

Характеристики и виды гребных винтов

Лодочный мотор – устройство сложное, т.к. он скомпонован из разных узлов, механизмов и агрегатов. И новичкам-водомоторникам из всех деталей винт лодочный, пожалуй, наиболее трудно подобрать, потому что разновидностей очень много, да еще у каждой модификации свои плюсы и минусы. И чтобы разобраться в этом технически сложном вопросе, предлагаем сначала рассмотреть общий список параметров, а затем перейти к раздельному и детальному разбору характеристик. Так мы составим общее понятие об устройстве винта на двигатели для лодок, и поймем за что отвечает каждая характеристика.

Технические параметры – общая информация

Сегодня производители выпускают лодочные гребные винты различных типов и классифицируют их по набору характеристик. Например, модели могут различаться следующими свойствами:

Шаг гребного винта. Важнейший критерий, непосредственно воздействующий на обороты лодочного мотора. С правильно рассчитанным шагом винта и скорость, и ход лодки существенно улучшаются.
Диаметр, форма и число лопастей. Все перечисленные свойства подбираются исходя из условий эксплуатации (мелководье, водоемы с зарослями) и предъявляемых к судну требований (улучшенный глисс, высокая скорость).
Материал изготовления. Влияет не только на износостойкость винта, но и на ходовые качества лодки.
Конструкционные особенности. Сюда отнесем диаметр ступицы, сменную втулку, количество шлицов, тип выхлопа и т.п. Подробно останавливаться не будем, т.к. это мелкие детали, не столь существенные для выбора лодочного винта.

Так выглядит общий список важнейших характеристик гребных винтов. Теперь рассмотрим индивидуальные особенности каждого из пунктов.

Шаг винта

Для понимания почему шаг винта лодочного мотора считается главным параметром, разберем два основополагающих вопроса: что такое шаг винта и на что он влияет в лодочном моторе. Итак, начнем с определения.

Расстояние, которое за один оборот вала пройдет гребной винт (без учета скользящего момента) в плотной среде, называется шагом гребного винта. Так официально определяют термин, но вникнуть в суть новичкам сложновато. Если проще объяснять, что такое шаг винта на лодочном моторе, то по сути им считают угол наклона лопасти к месту ее крепления, т.е. крыльчатке. Чем больше этот угол, тем сильнее упор от винта во время вращения. И тут мы уже переходим ко второму вопросу: на что влияет шаг винта лодочного мотора.

Возможно будет интересно: Как заклеить лодку ПВХ, если проколол, прожог или разорваны баллоны, днище

Итак, чем выше величина шага (к слову, измеряемая в дюймах), тем сильнее производимый винтом упор, и тем меньший импульс получает лодка для движения. Соответственно, обороты винта лодочного мотора взаимосвязаны с выдаваемыми мотором оборотами. Меньший шаг гребного винта повышает обороты движка, следовательно, лучше «выталкивает» лодку на глисс и «тянет» увеличенную массу. А больший шаг снижает обороты, при этом продлевая время разгона, но способствуя развитию скорости.

В целом же подбирать шаг гребного винта следует так, чтобы обороты мотора были в пределах указанного в паспорте лодочного двигателя максимального диапазона. А для того, чтобы совмещать идеальные условия глиссирования с максимальным скоростным режимом рекомендуется покупать как минимум пару винтов, причем запасной вариант со всеми креплениями следует всегда держать при себе в лодке.

Различия по диаметру

Под диаметром гребного винта подразумевают расстояние от края до края окружности, образованной винтовыми лопастями. Параметр этот непосредственно влияет на скорость вращения винта, а вместе с ним и лодочного мотора.

Если говорить о том, как правильно подобрать винт по диаметру, то для начала следует определиться с назначением судна. Общая формула тут такова: чем больше оборотов вала требуется, тем больше должен быть диаметр винта. Например, на плавсредства с грузовым назначением и малой скоростью следует брать винты больших диаметров. А для быстроходных лодок понадобится купить скоростной гребной винт, с уменьшенными размерами диаметра.

Впрочем, найти винты под лодку с одинаковым шагом, но различными диаметрами крайне затруднительно, поэтому приведенные примеры носят лишь рекомендательный характер.

Различия по количеству и форме лопастей

Число винтовых лопастей тоже формирует параметры хода лодки. Наиболее распространены модели с 3 и 4 лопастями. А вот винт для лодочного мотора двухлопастной и пятилопастной – вещь очень редкая и мало для чего применимая. Винты с 3 лопастями оптимальны для достижения высоких скоростных показателей, а устройства с 4 лопастями используют для улучшения тяги и грузоподъемности.

Немаловажна и правильная форма лопастей, причем обращать внимание следует и на внешнюю кромку, и на место крепления. Эллиптические лопасти универсальны, т.к. улучшают и тягу, и скорость. У лопастей с острой кромкой, наоборот, немного ухудшены эти свойства. Если лопасти по форме заужены к концам, то такие винты предназначены для скоростных судов, т.к. особенности конструкции снижают трение и увеличивают скорость. А лопасти, прикрепленные к втулке под прямым углом, вызывают подъем носа и улучшают выход на глисс. Отдельно отметим с закрученными лопастями винты: их часто эксплуатируют на водоемах с зарослями, т.к. они предотвращают наматывание на винт растений, водорослей и т.п.

Как видно, вариантов много и какая форма лопасти лучше для гребного винта решают индивидуально.

Материал

Выбор винта для лодочного мотора требует внимания и к типу материала, из которого выполнено изделие. Сегодня на рынке встречаются следующие разновидности гребных винтов:

Из алюминия;
Из нержавеющей стали полированные;
Стальные шлифованные;
Композитные.

Наиболее распространены первые. Алюминий бюджетен, ремонтопригоден, но малопрочен и быстро изнашивается. Стальные конструкции более скоростные и практичные, но в их прочности и жесткости скрыт весомый минус. При столкновении с камнем или другим жестким препятствием, сам винт давление выдержит, но вряд ли защитит редуктор от удара. Чтобы давление не перескочило на редуктор, в конструкцию внедряют втулку из пластика, прокручивающуюся при столкновении или заклинивании винта.

И, наконец, новейшие технологии позволяют использовать в производстве водомоторной техники нейлоновые и углеродные волокна. Композитные винты по цене дешевле стальных и им совсем не опасна коррозия. Кроме того, производители снабжают их длительной гарантией.

Вот так выглядят критерии выбора винта на двигатель лодки в теории. Теперь разберем, как применить полученные знания на практике.

Как выбрать винт

На выбор гребного винта для установки на лодочный мотор должен влиять не только его шаг. Важен также диаметр, дисковое отношение, материал изготовления, а также компания-производитель.

Инструкция

лучшим выбором будет отдать предпочтение известному производителю, такому как, к примеру, Solas или Michigan;
для небольших лодок вполне подойдут гребные винты из пластика или алюминия;
нержавеющая сталь подойдёт для относительно более крупных плавательных средств с мощными моторами.

Характеристики

Гребной винт со средними характеристиками поставляется вместе с подвесным мотором

Основными характеристиками гребных винтов считаются шаг винта, его диаметр, дисковое отношение и проскальзывание.

Все параметры взаимосвязаны и оптимальное значение каждого из них определяется заводом производителем еще на стадии проектирования. К примеру, моторы мощностью 20-30 л.с. обычно идут в комплекте с винтом 9,9*12, где 9,9 – диаметр, а 12 – шаг винта.

Также такие характеристики как толщина профиля лопастей и площадь их поверхности влияют на обороты, при которых возникает такой нежелательный эффект, как кавитация. Кавитация – это по своей сути закипание пузырьков воздуха вследствие образования участка с очень низким давлением.

Маленькие пузырьки сливаются в большие, и при достижении определённых размеров могут повреждать сам винт.

О наступлении кавитации свидетельствуют следующие явления:

движение плавательного средства рывками, скачкообразно;
вибрация корпуса, которая передается от гребного винта;
появление стороннего шума в работе винта;
при увеличении количества оборотов в минуту на тахометре не происходит увеличения скорости движения лодки.

Скоростные винты

Для увеличения скорости лодки можно:

Заменить пластиковый или алюминиевый винт на изготовленный из нержавеющей стали с хорошей полировкой. Правда стоит помнить о том, что при попадании на топляк лодки со стальными винтами рискуют получить повреждение редуктора, а в случае с пластиком повреждается только винт.
Для достижения плавательным средством максимальной скорости можно порекомендовать поискать специальный скоростной винт с максимально высоким коэффициентом полезного действия на высоких скоростях. При установке таких винтов может наблюдаться увеличение количества оборотов, что нужно скорректировать или шагом винта, или заменить 3 лопастной на 4 лопастной винт.
Если установлен стандартный винт, то может иметь смысл установить винт с большим шагом и меньшим диаметром – это обеспечит двигателю возможность выйти на более высокие обороты, что положительно скажется на скорости. В таком случае следует особенно внимательно следить за показателями тахометра на «полном газу», чтобы количество оборотов в минуту не превышало максимально допустимых для конкретной модели значений.

Читайте также:

Тест-драйв лодочных моторов "SUZUKI"

Подбор винта для лодочного мотора – нюансы и рекомендации

Итак, прочитав о технических параметрах, вы решаете купить винт лодочного мотора и идете в магазин или ищите подходящую модель в интернете. И тут может встретиться неприятный сюрприз: подробно характеристики не расписаны, а представлены в виде заводской шифровки. Тогда как подобрать винт на лодочный мотор, наверняка, озадачитесь вы. Да легко и просто, ведь прямо сейчас мы расскажем, как перевести заводскую маркировку на «человеческий» язык.

Маркировка винта

Информацию о технических параметрах изделия производители обычно наносят на лопасти или ступицу. Взглянув на винт, можно увидеть запись следующего вида:

12 ¼ х 15 – первым в дюймах указывается диаметр, а вторым шаг винта.
12 ¼ х 15 4R – иногда добавляют отметку о количестве лопастей и направлении вращения (R/RH – right – правая сторона). В примере говорится о 4 лопастях, вращающихся вправо.
3829-292-09 – просто числовая запись говорит о том, что это порядковый или каталожный номер изделия. В таком случае описание технических параметров следует искать на упаковке*.

*Если мотор импортный, а вы не разбираетесь в английском языке, ориентируйтесь на слова Pitch (шаг), Diameter (диаметр), Blade (лопасти), Material (материал).

Как видно, расшифровать заводскую надпись довольно легко. Но, прежде чем выбирать винт для лодочного мотора нужно точно определить, какие параметры гребного винта подойдут вашей лодке ПВХ. А как это сделать, выясним в следующем разделе.

Возможно будет интересно: Мотор для лодки ПВХ: типы моторов, мощность, какой лучше выбрать

Расчет подходящего гребного винта

Уже отмечалось, что главным критерием выбора считается шаг винта, поэтому его значение мы и будем рассчитывать. А чтобы определить подходящий шаг винта для лодочного мотора следует провести измерения ходовых качеств. Выполняются они в несколько этапов.

Обкатайте мотор в течение 20 часов «налегке», т.е. с минимальной нагрузкой.
Замерьте тахометром число оборотов.
Нагрузите лодку до максимального требуемого лимита. Если вы планируете выходить на воду с семьей или рыбачить с напарниками, следует проверить ход судна со всеми пассажирами и сопутствующим грузом.
Снова замерьте число оборотов, которое мотор выполняет с полной нагрузкой лодки.
Выпишите технические параметры установленного на мотор винта (напр. шаг 12).

Теперь записываем полученные данные и сопоставляем их с паспортными характеристиками.

Итак, первым делом берем показатель максимальных оборотов. Допустим он равен диапазону 4000-5000. Обращаемся к данным пункта №2. Если тахометр выдал максимальное значение, например, в 4800, значит установлен оптимальный винт лодочного мотора, т.к. замеры соответствуют паспортным данным. Но ходовые качества можно еще отрегулировать, устанавливая винты с разным шагом.

«С завода» на двигатели ставят универсальные винты, т.е. со средним значением шага. Зная условия эксплуатации и предъявляемые к лодке требования, можно подбирать винты с различным шагом для «грузового» режима работы или «скоростного». Соответственно, меньший шаг – больше тяга, больший шаг – выше скорость. Выше уже упоминалось, что шаг винта выражают в дюймах (1 дюйм – 2, 54 см). При этом еще разработчики так регулируют величину шага в модельном ряде, чтобы каждое следующее значение (+/- 1 дюйм) изменяло количество оборотов на 150-200.

Вернемся к расчётам. Если наш винт 12 и показатель оборотов 4800, то до пикового значения остается 200 оборотов. Значит, установив винт с шагом 11, мы добьемся 5 000 оборотов, при этом скорость упадет на 5%, но увеличится тяга. А винт 13 уменьшит обороты до 4600, но увеличит скорость. Важно отметить, что с шага 10 для данной нагрузки начинается запредельное количество оборотов, что приведет к перекруту и износу мотора. НО увеличение нагрузки изменяет требования к винту, поэтому проверим измерения с полной нагрузкой (пункты №3-4).

Допустим с максимальным грузом число оборотов снизилось до 4200. Это все еще в пределах нормы, но улучшить тягу поможет винт меньшего шага. Например, если вместо установленного 12 поставить винт с шагом 10, обороты повысятся до 4600, а 8 и вовсе позволит добиться предела в 5000. Поэтому в идеале тем, кто выходит на воду и в одиночку, и в большой компании, рекомендуется иметь минимум 2 винта с разным шагом, точно рассчитанным под определенную нагрузку. Это позволит оптимально настроить ход судна и по максимуму использовать его технические возможности.

Отметим также, что нужно сделать, если показания тахометра расходятся с паспортным диапазоном. Нужно вычислить разницу между максимально допустимыми оборотами (большее число в диапазоне) и показаниями замера, а затем поделить это значение на 200 оборотов. Например, диапазон 4500-5000, а показания 3800. Проводим расчет.

(5000-3800):200 = 1200:2 = 6

Значит для повышения оборотов при данной нагрузке необходимо уменьшить шаг на 6. Если использовался винт с шагом 15, меняем его на винт с шагом 9 и получаем максимальные 5 000 оборотов.

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.
Маркировка винтов.
Расчет гребного винта.
Выбор оптимального винта.
Рубрика «вопрос – ответ»

Для чего нужно подбирать гребной винт?

лучший выход на глиссирование;
максимальные обороты двигателя в пределах, установленных заводом – изготовителем;
максимальная скорость либо грузоподъёмность (в зависимости от требуемого результата).

экономии топлива;
увеличению ресурса мотора;
снижению шумности двигателя.

Разновидности гребных винтов

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

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:

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.
Обороты максимальной мощности двигателя. Указаны в табличке, размещенной на струбцине мотора либо в моторном отсеке. Также данные присутствуют на сайтах продавцов лодочных моторов.
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.

Находим максимальные обороты гребного вала: 6300 : 2,59 = 2432 оборотов в минуту.
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.

–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.

Геометрия гребного винта: описание мотора, технические характеристики, отзывы

ВНИМАНИЕ! В связи с нестабильной ситуацией, обязательно звоните, уточняйте стоимость и наличие товара!

Не существует универсального лодочного винта, подходящего под все типы корпусов лодок, но есть способ, нахождения что вам нужно. Как правило, правильно подобранный винт позволяет достичь вашему лодочному мотору максимальное количество оборотов при полностью открытой заслонке дросселя, без недобора и превышения их. Например, если ваш подвесной двигатель имеет максимальные обороты 5000-6000 об./мин., вам нужен винт, который попадет в диапазон между 5700 и 6000 об/мин. при средней нагрузки в судне.

Обязательно учитывайте такие переменные, как запас топлива, число пассажиров и вес всего оборудования с учетом якоря, цепи, аккумулятора и так далее.

При описании пропеллера даются как диаметр, так и шаг. Сначала указан диаметр, вторым – шаг. Винт: 12″ x 9″ имеет характеристики: диаметр – 12, шаг – 9.

Выбор шага – важнейшей параметр для определения эффективной и производительной работы двигателя. Шаг – это расстояние (в дюймах), которое проходит за один полный оборот). Теоретически, винт с 14-дюймовым шагом, за один полный оборот, будет двигать лодку на 14 дюймов. В действительности, ни какой винт с 14 шагом, не двинет шлюпку на 14 дюймов за один полный поворот. Это отклонение называется “проскальзывание”

Как изменяются обороты от шага винта

Винт с низким шагом – имеет лучшее ускорение и тягу

Винт с высоким шагом – меньшее ускорение, но больший потенциал для достижения высоких скоростей.

Увеличение шага – дает уменьшение на 150-200 оборотов.

Уменьшение шага – дает увеличение на 150-200 оборотов.

Правильный подобранный винт позволить вашему двигателю достичь максимальных оборотов заданных производителем мотора. Каждый дюйм шага равен приблизительно 150 +/- 50 об/мин.

Диаметр

Диаметр лодочного винта

Внешний диаметр винта – это диаметр окружности, описываемой внешними кромками лопастей. Больший диаметр создан для груженых и тяжелых лодок. Малый – на легких и скоростных.

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, также на 4-х лопастном можно достичь экономии топлива в крейсерском режиме.

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.

Загиб кромки лопасти

Загиб кромки в лодочном винте

Загиб кромки – это небольшой изгиб или выступ на задней кромке лопасти гребного винта. “Чашка” позволяет гребному винту “цепляться” за воду, обеспечивая великолепное управление при волнении и в крутых поворотах. Также снижает вентиляцию и проскальзывания винта. Это позволит вам повесить ваш двигатель более высоко на транец. Малый радиус кривизны – важнейшей элемент конструкции гребного винта, для которого должны быть соблюдены точные размеры иначе может вызвать чрезмерный рулевой крутящий момент, люфт и сложность в поддержки оборотов.

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.

Передаточное число

Передаточное число в лодочно моторе

Передаточное число – это есть отношение числа зубцов на ведомой шестеренке к числу зубцов на ведущей. Чем выше передаточное число – тем мотор, более тяговитей, лучше стартует, но имеет меньшую максимальную скорость. С низким коэффициентом лучше ставить на более легкие и скоростные корпуса. Важно подобрать винт, чтобы он достигал максимальные обороты вашего двигателя

Вентиляция

Увод воздуха или выхлопных газов в гребном винте

Эффект вентиляции – это когда гребной винт касается воздуха или выхлопных газов. Вентиляция, как правило, вызывает увеличение оборотов, но с потерей скорости, так как лопасти находятся в “воздушном кармане”. Обычно, такой эффект возникает при крутых поворотах, когда мотор навешен слишком высоко на транец или при определенных состояниях воды (вода после шторма). На некоторых винтах, предусмотрена “система контроля вентиляции” (отверстие в пропеллере со стороны редуктора), которая помогает набрать обороты двигателю при резком старте. Отверстие помогает увести воздух/выхлопные газы через дыру. Чаще всего такие винты используются в двухтактных двигателях. В четырехтактных, обычно, не используются. Вентиляцию часто путают с кавитацией.

Кавитация

Кавитация в гребном винте

Кавитацию гребного винта обычно рассматривают как явление вскипания воды в потоке, вызванном винтом, при снижении местных давлений до давления насыщенных паров. Давление понижается настолько, что вода, обтекающая лопасть, вскипает, выделяя пузырьки пара. Пузырьки, лопаясь, создают огромное местное давление, отчего поверхность лопастей выкрашивается и повреждается. Кавитацию винта можно обнаружить по тому, что скорость лодки перестает расти, несмотря на дальнейшее повышение числа оборотов; гребной винт при этом издает специфический шум, на корпус передается вибрация, лодка движется скачками. Кавитацию часто путают с вентиляцией.

Проскальзывание

«Проскальзывания» в гребно лодочном винте

Коэффициент проскальзывания гребного винта это процентная разница между реальным и расчетным расстоянием (шагом винта), проходимым винтом за один полный оборот вокруг своей оси. Грубо говоря – это сколько воды убежало с лопастей, пока винт делал один оборот. Иначе говоря – это величина, обратно пропорциональная КПД винта. Больше всего скользит на малых оборотах – больше воды успевает убежать от ступицы винта к краю лопасти. Поэтому для уменьшения проскальзывания увеличивают диаметр винта и/или дисковое отношение. Соответственно чем быстрее крутится винт, тем больше воды он толкает в нужную сторону (назад), а не разбрасывает ее по сторонам. Поэтому же у винта с большим шагом выше КПД. Проскальзывание зависит от множества величин: от самого винта, плотности и вязкости жидкости, формы корпуса, загрузки лодки, передаточного отношения (которое отвечает за обороты винта) и др. переменные. Моторы разной мощности, выдающие одинаковые обороты на винте, покажут одинаковое значение проскальзывания.

Быстрый старт

Быстрое старт, когда лодка из “состояния покоя” (стоит на месте или медленно передвигаться) за короткое время резко ускоряется и достигает режима глиссирования с максимальной рассчитанной для лодки скорости.
Это достигается когда винт подобран правильно по отношению к лодке и к мотору и они оба работают вместе.

Гребные винты лодочных моторов: конструктивные особенности

Современный рынок располагает обширным ассортиментом гребных винтов лодочных моторов, например, фирмы «Yamaha». Владельцу лодочного мотора такой ассортимент позволяет извлечь максимальную пользу от подвесного двигателя. Правильной конфигурации гребные винты лодочных моторов дают максимум ускорения, скорости, экономии топлива и срока службы двигателя. Рассмотрим существующие конфигурации применительно к тем же лодочным моторам фирмы «Yamaha».

Критерии на гребные винты лодочных моторов

По сути, простая деталь – гребной винт, обеспечивает более тихую работу и лучшее управление моторной лодкой, если подобрана правильно. Независимо от сферы эксплуатации морского (речного) судна, всегда есть вариант подбора рабочего пропеллера для достижения максимальной производительности.

Список критериев для подбора гребного винта, однако, включает достаточно длинный перечень определений, которые требуется учитывать. Это, соответственно:

шаг,
диаметр,
число лопастей,
геометрия лопасти,
поверхность лопасти,
чашка,
скос.

Шаг – параметр, выражаемый «теоретическим» расстоянием (в дюймах или миллиметрах). Это расстояние, пройденное одним полным оборотом.

Гребной винт малого шага обеспечит лучшее ускорение / сцепление с водой при старте и толкающую силу. Однако малый шаг снижает границу максимальной скорости.

Критерии выбора, помимо параметров шага, заставляют обращать внимание также на следующие параметры: 1 — диаметр; 2 — количество лопастей; геометрия лопастей

Напротив, гребной винт крупного шага обеспечит меньшую тягу, но более высокую максимальную скоростью движения лодки.

Правильно подобранный гребной винт позволит лодочному мотору достичь верхней части диапазона WOT (With Out Throttle – без дроссельной заслонки).

Этот диапазон указан производителем мотора с учётом нагрузки от нормы до повышенной, но без превышения границы последней. Каждый дюйм шага сопоставим с цифрой 150 об/мин, плюс/минус 50.

Диаметр гребного винта лодочного мотора

Диаметр гребного винта лодочного мотора определяется общей шириной «круга» по конечным границам лопастей при вращении пропеллера. Пропеллеры увеличенного диаметра проталкивают больше воды и уходят глубже в воду, поэтому обычно используются на больших, тяжёлых лодках или на лодках с более высокими опорами двигателя.

Пропеллеры меньшего диаметра, как правило, используется на облегчённых лодках, где опора работает ближе к поверхности воды — или когда требуется более высокая частота вращения двигателя.

Помимо диаметра, важный критерий – число лопастей. Трёхлопастные гребные винты лодочных моторов являются наиболее распространёнными. Таким конструкциям присущи хорошие общие характеристики, максимальная скорость и эффективность для большинства применений.

Однако четырёхлопастный гребной винт лодочного мотора обеспечивает увеличенный подъём носа и кормы, снижает подпор винта. Обычно это сопровождается увеличенным сопротивлением двигателя, что приводит к снижению максимальной скорости и других характеристик управляемости.

Характеристики геометрии и площади поверхности лопастей

Свою роль в плане эффективности гребного винта исполняет также геометрия лопасти, имеющая отношение к реальной форме лопасти. Манипулируя формой, диаметром и шагом лопастей, можно создать разные рабочие характеристики для каждого типа и стиля гребного винта лодочного мотора.

Наряду с геометрией, площадь поверхности лопасти тоже имеет значение. Чем больше площадь поверхности лопасти, тем больше воды толкает гребной винт лодочного мотора, тем лучшая отдача в плане эффективности глиссирования.

Критерии подбора, казалось бы, простого компонента лодочного мотора требуют обращать внимание: 1 — на поверхность лопасти; 2 — на присутствие/отсутствие чашек; 3 — на фактор скоса лопасти

Однако слишком большая площадь лопастей создаёт значительно большее сопротивление, потенциально ограничивая обороты двигателя и вызывая проблемы с управлением лодкой.

Стоит отметить и так называемую чашку лопасти гребного винта. Чашка — небольшая изогнутая кромка на конце лопасти и/или задней кромки. Если чашки используются в надлежащих количествах, это помогает уменьшить проскальзывание гребного винта, что позволяет установить более высокий лодочный мотор и увеличить подъём носовой части.

Однако слишком большое количество чашек может вызвать чрезмерный крутящий момент рулевого управления и подъём носовой части – что приведёт к ограничению способности двигателя развивать и поддерживать надлежащие обороты на определённом шаге.

Наконец, угол наклона лопасти по отношению к стволу или центру гребного винта – ещё один существенный параметр, который выражается в градусах. Гребной винт лодочного мотора с высоким углом наклона лучше всего подходит для случаев, когда двигатель установлен высоко.

Такая установка уменьшает вентилирование и увеличивает подъём носовой части. Однако слишком большой угол наклона провоцирует:

перегрузку двигателя,
снижение сцепления с водой при старте,
ухудшение производительности и управляемости.

Гребной винт с малым передним углом вызовет меньшую нагрузку на лодочный мотор, что приведёт к потенциально лучшему сцеплению с водой при старте и к более высоким рабочим оборотам.

Система демпфирования переключения передач

Уникальная система демпфирования переключения передач (SDS — Shift Dampening System) применяется на лодочных моторах «Yamaha». Такого типа системой используется шлицевая задняя шайба и шлицевая резиновая ступица с целью снижения шума и вибрации.

Гребные винты лодочных моторов современных конструкций и система SDS: 1 — передняя прокладка; 2 — SDS хаб; 3 — задняя прокладка; 4 — шайба; 5 — гайка; 6 — штифт

Система демпфирования переключения передач лодочного мотора снижает ударный эффект при переключении и шумы, обычно связанные с переключением между передачами. Это тщательно разработанное решение обеспечивает плавное и тихое переключение.

Обзор гребных винтов лодочных моторов «Yamaha»

Известная японская компания производит гребные винты различной конфигурации для судов самого разного назначения.

Соответственно, подобрать гребной винт для лодочного мотора из ассортимента производителя не составит труда. Рассмотрим кратко предлагаемый ассортимент с целью общего ознакомления.

Серия алюминиевых и пластиковых изделий

Фирма «Yamaha» предлагает качество и производительность, заложенные в конструкции лёгкого гребного винта на основе алюминия или пластика. Это выгодный универсальный выбор для подвесного двигателя из серии моторов «Yamaha».

Серия гребных винтов для подвесных моторов «Yamaha» мощностью 2 — 225 лошадиных сил, доступна в широком диапазоне размеров и шага, с правым и левосторонним вращением.

Серия относительно простых, недорогих, но вполне эффективных изделий, включая разработки «Dual Thrust» и «Talon»

Также следует отметить запатентованные гребные винты «Dual Thrust», специально разработанные для парусных лодок и других судов с большим водоизмещением, предназначенных для перемещения тяжёлых грузов по воде.

Втулка таких изделий тщательно спроектирована для ротации направления выхлопного потока от лопастей, поэтому модели «Dual Thrust» прорезают «чистую воду» для повышения эффективности и ускорения.

Серия Talon GP с демпфированием переключения передач

Эта серия гребных винтов «Yamaha» предназначена для подвесных моторов F70 — F130. Преимущественные свойства гребного винта серии «Talon» — поддержка системы SDS — демпфирование переключения передач, что обеспечивает максимальную скорость и комфортную езду.

Плавное переключение передач и тихая работа на передаче, даже при скоростях малого хода, видятся особенно полезными для небольших подвесных моторов, когда предполагается рядное расположение агрегатов.

К этой же серии относятся алюминиевые 3-лопастные гребные винты, специально разработанные для уменьшения вентилирования и увеличения подъёма носа. Изделия обеспечивают превосходную удерживающую способность на поворотах с улучшенным сцеплением для лучшего контроля.

Нержавеющие стальные гребные винты лодочных моторов Yamaha представляют крепкие надёжные изделия, способные противостоять коррозии

Кроме того, этот вид изделий обладает улучшенными характеристиками и большей крейсерской эффективностью в строгом положении дифферента, по сравнению с обычными 3-лопастными алюминиевыми гребными винтами.

Стойки «Talon» особенно эффективны на алюминиевых лодках среднего размера с глубоким и модульным V-образным вырезом. Особенно это характерно для случаев, когда под лодкой образовывается бурлящая водная среда.

Механизм демпфирование переключения передач от «Yamaha» интегрирован для уменьшения вибрации и шума при переключении. Этот механизм допускает использование со стандартной распоркой.

Серия надёжных нержавеющих стальных изделий

Выбор общего назначения — гребные винты лодочных моторов, изготовленные из нержавеющей стали с экономичным покрытием чёрной краской. Фирменное покрытие позволяет использовать лопасти:

более тонкие,
эффективные,
долговечные,

по сравнению с алюминиевыми конструкциями. Ассортимент открывает доступ в широком диапазоне размеров и шага для подвесных моторов «Yamaha», мощностью 25 — 300 лошадиных сил, с правым и левосторонним вращением.

Относимые сюда же продукты «Reliance», разработаны в первую очередь для использования с линейными подвесными моторами «Yamaha F150» и «Yamaha F200». Действительно соответствующие марке, надёжные гребные винты обеспечивает универсальные характеристики.

Самый высокий диапазон оборотов и улучшенные противовентилируемые характеристики отмечаются здесь, по сравнению с продуктами из окрашенной нержавейки. Гребные винты серии «Reliance» изготовлены из полированной нержавеющей стали и дополнены вылитым на втулке названием.

«Saltwater» — гребные винты лодочных моторов

Продукт «Saltwater Series II» — это выбор для современных крупных мощных катеров. Изделия отличаются тщательно отполированной конструкцией и большим диаметром.

Агрессивный угол наклона и дополнительные чашечки на лопастях обеспечивают превосходную топливную экономичность на средних оборотах.

Для этой продукции характерными являются также противовентиляторные характеристики. Для морских судов обеспечивается увеличенная дальность плавания и лучшая управляемость.

Серия продуктов, отмеченная маркой Saltwater, а также гребные винты XTO OS — представлены высокоэффективными изделиями, работа с которыми способствует комфорту

Другой продукт — «Saltwater HS4», сделан из полированной нержавеющей стали с 4 лопастями для 4-тактных двигателей V6. По сравнению с обычным 3-лопастным гребным винтом, конфигурация с 4 лопастями имеет большую площадь поверхности лопастей.

Благодаря такой конфигурации, осуществляется захват гораздо большего объёма воды. Соответственно, достигаются более высокие тяговые характеристики.

В результате этот гребной винт лодочного мотора обеспечивает лучшее ускорение и способствует более устойчивой работе на бурной воде. Однако максимальная скорость обычно несколько ниже, чем у трёхлопастной конструкции. Доступны конструкции левого / правого вращения.

Гребной винт премиум-класса «Saltwater XL», разработан специально для 4-тактных подвесных моторов «Yamaha V8 5.3L». Созданные для использования огромной мощности этих двигателей и преобразования мощности в сильную тягу, гребные винты лодочных моторов «Saltwater XL» имеют увеличенный диаметр и на 21% большую площадь лопастей.

Такая конструкция помогает моторам «F350» генерировать до 45% больше тяги, чем другие подвесные моторы класса 250 л.с., и обеспечивает крупные лодки достаточной мощностью для быстрого глиссирования.

Также суда получают эффектное ускорение и максимально возможную скорость. Продукт, как и многие изделия из отмеченных выше, комплектуется системой демпфирования переключения передач (SDS).

Специально к подвесным лодочным моторам

Конструкция «Saltwater XL» — гребной винт на 4 лопасти, разработанный специально для подвесного двигателя «Yamaha» F350 (V8 5.3L), обеспечивает сильную тягу и способность быстрого хода. Бесшумная, плавная работа обеспечивается уникальной системой амортизаторов «SDS Shift».

Доступны два типа изделий «XL4»:

XL4 (15 дм и 17 дм), предназначенные для очень больших и тяжёлых катеров.
XL4-HP (22 дм и 24 дм), разработанные для более лёгких, высокопроизводительных многодвигательных катеров.

Под завершение обзора — гребные винты XTO OS. Изделия обладают диаметром 16 – 17 1/8 дюйма и увеличенной поверхностью лопастей. Эти гребные винты спроектированы таким образом, чтобы дополнять потенциал крутящего момента подвесного лодочного мотора «V8 XTO Offshore». Продукт оснащён запатентованной системой демпфирования переключения передач.

При помощи информации: YamahaMotor

РЕЗЮМЕ НА ПРОЕКТ

ZM — Информационно-технический обзорный проспект по механической технике. Главные тематические направления: наземная, воздушная, водная, другая техника. Новости, обзоры, статьи о механических системах машин — MCM