Подбор и доработка гребного винта

Подбор гребного винта

Диаметр гребного винта – это диаметр воображаемой окружности, описываемой лопастями гребного винта. Диаметр всегда указывается на первом месте и измеряется в дюймах (1 дюйм = 25,4 мм). Гребной винт с характеристиками 14″ х 19″ имеет диаметр 14 дюймов или 355,6 мм.

Шаг гребного винта – это воображаемое расстояние, которое винт прошел бы в плотной среде за один оборот. Шаг всегда указывается на втором месте и также измеряется в дюймах. Гребной винт с характеристиками 14″ х 19″ имеет шаг 19 дюймов (или 482,6 мм).

Шаг гребного винта напрямую зависит от угла наклона его лопастей. Шаг гребного винта является основной характеристикой, влияющей на скорость движения судна и частоту вращения коленчатого вала подвесного мотора.

Гребные винты, предназначенные для одной и той же модели подвесного мотора, обычно имеет неизменный (или незначительно изменяющийся) диаметр и изменяющийся в широком диапазоне шаг. Подбор гребного винта состоит в том, чтобы выбрать винт с шагом, обеспечивающим работу подвесного мотора в оптимальном диапазоне оборотов. При этом следует помнить следующее правило: при увеличении шага гребного винта скорость судна будет увеличиваться, а обороты мотора – уменьшаться (и наоборот).
Обычно “скоростным” называют винт, который имеет бОльший шаг по сравнению с вашим текущим винтом. Такой винт обеспечивает бОльшую скорость движения (при достаточной мощности мотора), но худший разгон и медленный выход на глиссирование.

А “грузовым” будет винт, который имеет меньший шаг относительно вашего текущего винта. Такой винт развивает большую тягу, быстрый вход на глиссирование, но максимальная скорость лодки с ним будет ниже.

1. Откройте руководство по эксплуатации Вашего подвесного мотора и найдите диапазон его оптимальных оборотов (он также может быть указан на идентификационной наклейке на самом моторе и обозначен как «W.O.T.» (wide open throttle), что означает «обороты при полностью открытой дроссельной заслонке»). Если гребной винт подобран верно, то ваш подвесной мотор будет работать в указанном диапазоне оборотов при полностью открытом дросселе.

2. Пройдите по акватории два раза (в противоположных направлениях, чтобы компенсировать возможное влияние ветра и волны), развив установившуюся скорость движения при полностью открытом дросселе. Отметьте частоту вращения коленчатого вала мотора. Вычислите среднее арифметическое значение оборотов.

3. Среднее арифметическое значение оборотов должно находиться примерно посередине диапазона оптимальных оборотов (W.O.T.).

4. Если полученное среднее арифметическое значение превышает диапазон W.O.T. (мотор развивает чрезмерно высокие обороты), следует выбрать гребной винт с большим шагом. И наоборот.

Вывод: на моторе установлен гребной винт с чрезмерно большим шагом, шаг необходимо уменьшить как минимум на 3-4 дюйма. При этом обороты мотора должны увеличиться на 700 – 1000 об/мин и достичь значения 4900 – 5200 об/мин.

Внимание: не следует стремиться, чтобы реальные обороты мотора были равны максимальным. Любой производитель для того и дает информацию о диапазоне рекомендуемых оборотов, чтобы частота вращения могла немного варьироваться. Стремление к максимальным оборотам может привести к повышенному расходу топлива, а также может легко перейти в “перекрут” при уменьшении загрузки лодки. А “перекрут” (увеличение реальных оборотов мотора больше максимально рекомендуемых) чреват низкой эффективностью работы винта, снижением скорости, чрезмерным расходом топлива и снижением ресурса работы мотора.

● уменьшая или увеличивая шаг гребного винта, можно достичь изменения оборотов мотора, улучшения разгона или увеличения максимальной скорости. Общие правила таковы:

– больше шаг – больше скорость, хуже разгон, медленнее выход на глиссирование. В простонародье винт с большим шагом называют скоростным.

– меньше шаг – меньше скорость, лучше разгон, быстрее выход на глиссирование. В простонародье винт с малым шагом называют грузовым или тяговым.

– больше диаметр – больше тяга, лучше разгон, лучше работа на тяжелогруженной лодке. Но меньше скорость.

● 4-лопастной гребной винт обеспечивает лучшую тягу, более быстрый разгон, меньший уровень вибраций, лучшую управляемость и несколько меньшую максимальную скорость по сравнению с 3-лопастным винтом. Дополнительная лопасть 4-лопастного винта обеспечивает дополнительное сопротивление вращению, поэтому при замене 3-лопастного винта на 4-лопастной следует уменьшать его шаг на 1 дюйм.

● описанная выше ситуация имеет место при установке 5-лопастного винта вместо 4-лопастного или 3-лопастного.

● установка гребного винта с бОльшим диаметром приводит к уменьшению оборотов двигателя, улучшению тяги, разгона и ускорения выхода на глиссирование. Винты для большим диаметром следует использовать на тяжелях лодках, при буксировке воднолыжника, ватрушки, а также при большом передаточном числе редуктора (более чем 2,00:1). У разных производителей такие моторы могут называться Enduro, BigFoot, Command Thrust и т.п.

● стальной винт обеспечит лучший разгон и более высокую максимальную скорость по сравнению с алюминиевым. Всё это достигается за счет большей жесткости лопастей и их меньшего прогиба под нагрузкой. Однако, при наезде на препятствие алюминиевый винт согнется или сломается, приняв на себя большую долю ударной нагрузки. Стальной винт при ударе передаст нагрузку на компоненты редуктора, что чревато их поломкой.

● любой винт имеет проворачивающуюся при ударе втулку. Втулки бывают пластиковые (обычно используются для моторов мощностью 40 л.с. и более) и резиновыми, используемыми в маломощных моторах до 30 л.с. Крепежные втулки являются сменными и одноразовыми. После проворачивания втулки следует заменить её для сохранения ходовых качеств судна на должном уровне.

● любой винт со сменной втулкой является универсальным и подходит на мотор ЛЮБОЙ марки: Mercury, Yamaha, Suzuki, Honda, Tohatsu и т.п. Для адаптации винта к мотору определенной марки нужно лишь поменять его крепежную втулку. Некоторые винты адаптированы сразу для нескольких марок: Mercury и Tohatsu, Yamaha и Honda и так далее.

Переделка винта

Добрый день. уважаемые!
Давно подумываю о спарке и об изготовлении микромотолодки. Как только осилю сарай на даче сразу, наверное, примусь за что-нибудь. Но не единожды натыкался (и здесь и мотолодке.ру)на проблему перекрута мотора(винты лёгкие).Отсюда и есть мысль неоформившаяся: а что если взять и надрезать лопасти в месте примыкания к телу винта оставив только узкую (5-7 мм) перемычку посередине, её погреть и повернув лопасти на нужный угол обварить. Сразу вижу трудности:
варить в ванне с водой, чтоб не повело( хотя, по-моему один хрен поведёт), потом править, рихтовать, доводить.
Очевидно, мысль, лежащая на поверхности и ни кем из аксакалов не поднятая, имеет серьёзный косяк очень даже не очевидный для меня.
Прошу высказаться.

#2 alex-bmw

Да , увеличение шага винта -больной вопрос для многих, и если раньше,
лет 20-25 назад в стране было много умельцев, которые и винты отливали,
и шаговые горки делали и на соревнованиях на Отечественных гоночных
лодочных моторах МИРОВОЕ первенство выигрывали-а теперь?
Только слышно вокруг-баксы, импортные товары, слова-,,купил,, и не
слышно слова-,,сделал,, Это жизнь-и её надо воспринимать такой-какая
она есть.
В старых номерах журнала КиЯ-около1980 года-я читал, что один человек
для своего самодельного трёхцилиндрового вихря увеличивал шаг путем
обрезки,затем разворота лопастей на больший угол в сторону увеличения
шага и последующей приварки лопастей штатного вихрёвского винта-но
даже в то уже далёкое время-это было описано неподробно-вскользь.
У меня тоже в голове эта же идея-но думаю, что без изготовления
кондуктора-шаговой горки тут не обойтись. А уж сварка в воде!

Однако!

#3 МихАс

Рулевой 3-го класса

“Сварка в воде” – ничиго экстраординарного, просто винт погружается в водуне не весь, но большая часть, а сама сварка на воздухе. Я в армии видел, так валы огромые(метров 5-6) наваривали под шлифовку. Ну горки-щморки и всё остальное само-собой, но по-моему это всё же проще, чем делать винт с нуля.
К сожалению рабочее время истекает, продолжить смогу лишь завтра.

#4 Trin

А синий винт перекручивает?
Не проще сделать ограничение максимальных оборотов (на лёгкой лодке)
с помощью ограничителя подъёма дрос. заслонки ?

#5 alex-bmw

Привет Александр!
Если бы вопрос на самом деле был бы в перекруте оборотов!
Когда люди жалуются на перекрут оборотов-на самом деле они хотят
увеличить скорость! Поверь, это относится к большинству случаев.
Уж меня то не обманешь. Я и сам такой.
А скорость увеличить-один из способов-поставить винт увеличенного шага!
Смекаешь? Вот тут то и начинаются проблемы:
С одной стороны-Явное пренебрежение к нуждам водомоторников со
стороны производителей лодочных моторов ещё с Советских времён
и по сей день!
А с другой-наша промышленность не выпускает и нужных лодок, более
того-те ,действительно нужные и скоростные лодки , которые были в
серийном и около производстве-тут же были росчерком пера и загублены
и сняты с производства. Хотите напомню? Да вот, пожалуйста:
Афалина, Неман-2-Это под один Нептун.
Олимпик-Шторм ,Дельта и Гамма -для двух Нептунов.
А что мы имеем сейчас-Казанку5м4[у которой от двух нептунов отвалится транец] да Обь-3м-[ которая под одним нептуном будет еле ползти-а два мотора на неё не повесишь] вот и всё!
Про Питерские современные Стрингеры, Дельты и тд-мне говорить не хочется
так,как они дороги и не для простого Российского покупателя.
Да они и не под Нептун Вовсе!

#6 Trin

Не проще тогда втулку выточить под имп. винт и не пилить родной нептуновский(который итак обижен заводом) ?
.
Александр,подскажи ,почему у Н-23 масло в ногу сверху заливают,а на
буржуйских через нижнюю пробку?

#7 alex-bmw

Александр, c импортными винтами не всё так просто-и главное-они дороги,
моё мнение-если человек имеет Нептун-он его купил не оттого,что он жаждет
вечно переделывать его-менять карбюратор,ставить электростартер,
пилить подводную часть, мучаться с ненадёжным зажиганием и тд-а лишь
потому-что у него нет денег на покупку действительно настоящего
лодочного мотора, разумеется импортного, ну и ты думаешь, что владелец
Нептуна купит дорогостоящий винт? Я начитался высказываний, что Нептун-
это хобби, что иномарки дороги в обслуживании-Это всё-лицемерие.
Это всё от нищеты народа. Интересно-найдётся хоть один человек на
форуме-которому предложат бесплатно взять Нептуна или Ямаху, а он
выберет Нептуна-просьба-вот только ложной патриотичности не надо!
Если хочешь знать моё мнение-я конечно взял бы Ямаху.
Но вот купить Ямаху я не могу-нет средств. Потому и ковыряюсь то с Вихрями,
то с Нептунами. А знаешь как хочется просто почувствовать себя человеком,
а не механиком и слесарем во время отдыха на речке! Как хочется промчатся
на лодке с семьёй не 35 км/час-а хотябы 50км/час. А годы то идут!
И мне уже за 40!
А по поводу замены масла в редукторе-так не было у меня иномарки!
Но я и на наших моторах заливаю масло через нижнюю пробку.

#8 Trin

#9 Серёга36

Рулевой 3-го класса

+1. Хочу добавить от себя-пока существуют “недоделанные” Нептуны, Вихри и иже с ними, инженерная мысль отечественных кулибиных будет работать и не умрет, на том стоим . Думаю, что иномарки не такие уж безупречные и там есть над чем репу почесать Нептун -хорошее лекарство от размягчения мозгов Во как.

#10 МихАс

Рулевой 3-го класса

Про увеличение скорости, импортные моторы и импортные винты – всё верно. Но интересно, кто-нибудь пробовал так. Тем более сейчас есть какая-то хитрая сварка для алюминия без аппарата и электричества, сплав NTS2000.

#11 alex-bmw

Про увеличение скорости, импортные моторы и импортные винты – всё верно. Но интересно, кто-нибудь пробовал так. Тем более сейчас есть какая-то хитрая сварка для алюминия без аппарата и электричества, сплав NTS2000.

Всем Привет!
Нет , о такой сварке я не слыхал, но я и не интересовался.
Вообщем , если говорить серьёзно о достижении максимальной скорости,
нужно спрашивать совета у Катерщика.
От себя могу добавить одно-винт нужно делать новый-двухлопастной.

Подбор и доработка гребного винта

Опубликовано 25 Ноябрь, 2017

Хорошо, конечно, у них там, за бугром. Если даже бегло окинуть взглядом тамошние марины, то сразу же бросается в глаза, что основная масса корпусов с подвесными лодочными моторами — это очень солидные, а по нашим меркам, просто впечатляющие лодки.

У всех задачи разные

И стоит у них на транцах не один мотор, в лучшем случае с небольшой «докаткой», а два-три, порой и (более внушительных моторов) весьма внушительные, чья суммарная мощность может быть и 1000, а то и пара тысяч лошадиных сил. Понятно, что, имея такую энерговооружённость, когда на каждую лошадиную силу приходится 3-5, ну, максимум 10 кг снаряжённой массы судна, заботы, как выйти на глиссер, у хозяина судна не бывает. Там, как правило, думают, о разгоне лодки до 50-60 узлов, а если ещё и корпус заточен под скорость, то и до 100 узлов.

У наших же соплеменников желания значительно скромнее, ибо по энерговооружённости наша среднестатистическая рыбацкая лодка существенно уступает западным «перформансам».

Поэтому и задачи, которые ставят перед собой наши земляки, имеют несколько иной характер: это попытка оптимизировать под разные режимы движения лодки с моторами от 9 до 30 л.с. Оставим пока в повестке эти номиналы, так как более мощные моторы представлены заметно меньше, да и выбор винтов для них несколько обширнее.

Этапы подбора винта

Я не напрасно сначала сделал небольшой экскурс в область больших мощных лодок. Потому как задачи по достижению более высоких скоростей ставят как там, так и у нас.

Вот только из-за ключевого термина «энерговооружённость» они решаются несколько разными методами.

Если для «забугорной» техники нет практически никакой разницы, сколько человек на борту такой лодки — 1-2 или 10-15; когда такой табун висит на транце, для решения задачи ставятся винты с небольшим дисковым отношением, да ещё и работающие в условиях интенсивной аэрации вперемешку с кавитацией — то у нас всё совсем иначе.

Поэтому выделим эту самую разницу в две задачи.

1. Когда в нашем условном корпусе кроме шкипера, мотора с небольшим запасом топлива и необходимого снабжения больше ничего нет. То есть лодка налегке и шкипер намерен развить максимальную скорость.
2. И вторая часть задачи: когда в той же условной лодке помимо всего вышеуказанного есть ещё второй член экипажа, бензин взят с запасом на пару дней барражирования по самым рыбным местам. Ну, и понятно, что на борту рыболовный скарб, а на обратном пути, может, будет ещё и улов.

Мы уже говорили о том, что для подбора винта нужен GPS-навигатор и корректно работающий тахометр. И, конечно, самый оптимальный вариант, если будет в наличии несколько винтов при одинаковом диаметре и дисковом отношении, имеющих разный шаг. В нашей торговле эти «шаги» для маломощных и моторов средней группы, как правило, кратны 1 дюйму.

Когда передо мной вставала подобная проблема, я действовал по такому алгоритму.

Сначала визуально проверял геометрию винтов и соответствие маркировки на шаговой горке. Если всё соответствовало (а такое бывало довольно часто), то дальше — уже на воду.

1. Ставил винт с самым маленьким шагом и проводил контрольный заезд. Причём на этом этапе я не совершал никаких манипуляций с подвесом мотора ни по наклону (откидке), ни по высоте. Как правило, в заезде на «лёгком» винте тахометр показывал явный перекрут.
2. По мере замены винта на винт с большим шагом, как правило, наблюдался небольшой прирост скорости и заметное падение оборотов на валу двигателя.
3. Когда же оставались лишь два винта, один чуть «перекручивающий», а второй чуть «недокручивающий», но оба сообщающие примерно одинаковую скорость, переходил уже к следующему этапу подбора — регулировке установки и подвеса мотора. Если все испытания я проводил на «второй дырке» на струбцине, то, поднимая мотор на транце, увеличивал и его откидку на третью, а иногда даже и на четвёртую «дырку». Понятно, что угол установки транцев на разных лодках может несколько отличаться (в небольших пределах). Но возможность ехать на увеличенной «откидке» мотора, если при этом отсутствует дельфинирование, говорит о грамотно изготовленных обводах. И уже на этом этапе я старался максимально сместиться назад к транцу. В этом положении достигается наивысшая скорость.

Как обработать полученные данные

А потом приходил черёд уже и анализу полученных цифр. Как правило, тот винт, который чуть перекручивал, при манипуляциях с мотором и изменении ходового дифферента добавлял еще 200, а то и 300 оборотов. Но при этом GPS-навигатор показывал самую высокую скорость.

Такому винту уготована учесть стать запасным винтом или, наоборот, основным, если он использовался при поездках на рыбалку, когда в лодке добавлялось примерно 100-150 кг полезной нагрузки.

Винт, который не докручивал, также при оптимизации подвеса добавлял 1-2 сотни оборотов, но всё равно до максимума не добирал. Этот винт в дальнейшем становился уже объектом ТЮНИНГА!

Здесь я хочу сделать небольшое, совсем не лирическое, а физическое отступление: чуть- чуть теории. Большинство винтов, используемых на небольших ПЛМ-ах, рассчитаны на вращение в пределах 3000-3500 об./мин. в зависимости от диаметра и качества изготовления лопастей. Это чуть больше, чем мы имеем на валу обычных моторов. Если такие винты раскручивать быстрее, то становится очень заметно явление кавитации.

А что происходит под водой?

Ниже приведены три фотографии, иллюстрирующие этот процесс.

А — это начало движения, водоизмещающий режим. Струя пузырьков — выхлоп через ступицу винта.

Б — видно, что с концов лопасти начинается срыв потока, траекторию движения которого обозначают пузырьки воздуха. Это самое начало кавитационного процесса, которое не влияет на тяговые показатели винта. Судно глиссирует.

В — та же начальная стадия процесса кавитации, только фото сделано снизу. Судно также глиссирует.

Если же на винтах подобного профиля повышать обороты дальше, то «пузырьковая спираль» превратится в сплошное облако, что в свою очередь приведёт к резкому падению тяги винта.

Тюнинг винта

Поэтому, занимаясь тюнингом, нужно обязательно иметь в виду этот «потолок» и формировать такой профиль лопастей, чтобы его как можно выше поднять. Иногда в Интернете можно прочитать такую фразу: «Езжу на пиленом винте…». А вот здесь, что называется, собака-то и порылась… Если винт «пилится» для достижения максимальных скоростей на лёгкой лодке, то не всегда этот вопрос решается простым уменьшением диаметра «тяжёлого» винта. Иногда для этого потребуется и немного изменить форму кромок лопасти. Причём эта работа весьма деликатная и требует чёткого понимания того, как форма лопасти влияет на скоростные параметры судна. И здесь, если нет опыта подобной работы, самое время обратиться к тем, кто подобные вещи уже неоднократно делал. Самостоятельно же, по крайней мере, в первый раз, даже проконсультировавшись в Интернете, заниматься этим не стоит…

Благодаря грамотному тюнингу гребного винта вполне реально добавить ещё 2-3, а может, и все 5 км/час к максимальной скорости. Конечно, при условии, что корпус имеет грамотно сделанные обводы.

Мой опыт

Несколько иначе решается вопрос, когда нужно подобрать оптимальный винт для режима передвижения в условиях минимальной энерговооружённости судна.

Я доводил в этом году до нужных кондиций новую лодку, а по нашему желанию она должна была брать на борт команду из 3 весьма упитанных рыбаков и под четырёхтактным мотором «Сузуки 9,9» (понятно, как модернизированным), и возить их в режиме глиссирования на рыбалку.

Что мы имели на начальном этапе испытаний? Испытания начинали с довольно большой линейки винтов, среди которых были как «родные» «Сузуки», так и алюминиевые и нержавеющие от Solas. В распоряжении оказались винты с шагом от 8 до 11 дюймов. Проверили, конечно, всё и с разными загрузками. В итоге самым эффективным и подходящим под наши условия оказался родной с шагом 9”, но заметно перекручивающим, вплоть до срабатывания отсечки, если в лодке один шкипер, и выходящим на максимум в 6200 об./мин., если в лодке оказывались 3 человека. Но никакого запаса мощности уже не было. В это же самое время винт с шагом 8” заметно не добирал в скорости и уходил за отсечку при загрузке 2 человека, а троих просто не мог поднять на глиссер.

В итоге было решено увеличить диаметр девятидюймового винта на ½ дюйма и чуть увеличить дисковое отношение за счёт изменения формы передней кромки.

Когда же переделанный винт занял своё место на гребном валу мотора, оказалось, что благодаря такому изменению не только заметно возросла скорость пустой лодки, но и 4 человека уже вышли на режим глиссирования.

Выводы после проведённой работы

Таким образом, подводя некоторый итог, можно констатировать, что в условиях дефицита мощности всё же удаётся несколько увеличить тяговые характеристики винта за счёт «увеличения лопухастости» — придания большего дискового отношения и небольшого увеличения диаметра.

Чтобы проанализировать результат своей работы по доводке винта, можно подсчитать его скольжение (или проскальзывание — кому как нравится) по итоговым цифрам, сравнив скорость реальную и рассчитанную для идеальных условий. Реальная скорость получилась на экране GPS-навигатора, а теоретическая расчётная, исходя из условного геометрического шага винта, высчитывается путём умножения шага на число оборотов на горизонтальном валу (здесь мы должны учесть редукцию). Если полученный результат (проскальзывание) оказывается в пределах 10-15%, то это значит, что винт в целом соответствует задаче. Если это число больше, значит, ещё есть поле для исследовательской деятельности.

В связи с этим хочу выразить благодарность А. Яблонскому (в среде любителей водного транспорта известному под ником Almai) за помощь в изготовлении этого винта.

Подбор гребного винта

К чему следует стремиться при подборе гребного винта? Ответить на этот вопрос, можно рассмотрев сначала задачи, которые мы ставим перед своим катером. Кому – то важна максимальная скорость, кому то важен уверенный выход на глиссер с максимальной загрузкой, а кто то заинтересован в скорости оптимальной для троллинга. К сожалению, не всегда возможно решить все эти задачи одним винтом, однако всегда можно подобрать компромиссный вариант, т.е. подобрать оптимально комфортный винт. Можно, конечно, иметь два или три винта, на все случаи жизни, но практика показывает, что нам просто лениво заниматься переустановкой винтов.

Прежде всего, мы определяемся с материалом, из которого выполнен винт:

Стальной или алюминиевый?

Стальной винт – плюсы

КПД стального винта выше, чем у алюминиевого это достигается за счет уменьшения толщины лопасти, более сложной математической модели крыльчатки и более высокой чистоты обработки поверхности. Стальной винт значительно меньше подвержен кавитации. Как следствие он имеет более высокие скоростные характеристики (до 5% прибавка в скорости по отношению к алюминиевому аналогу).

Прочность стального винта позволяем ему не «стираться» о песчаное дно водоемов, на нем не образуется, выщерблен или каверн. Стальной винт может без изменения геометрии лопастей справиться с небольшим топляком.

Стальной винт не коррозирует в соленой воде.

Стальной винт – минусы

Стоимость стального винта значительно выше, чем алюминиевого. В случае «жесткого» удара о камень стальной винт окажет намного большее сопротивление, чем алюминиевый и значительная часть разрушительной энергии удара пойдет «гулять» по редуктору. Следствием м.б. деформация отдельных частей редуктора.

Алюминиевый винт – плюсы

Относительно невысокая цена (особенно у неоригинальных винтов производства SOLAS) Ремонтопригодность. В случае «жесткого» удара о камень – минимальный ущерб для дорогостоящих деталей редуктора двигателя.

Алюминиевый винт – минусы.

Сравнительно мягкий алюминиевый винт «стирается» о песчаное дно, образующиеся на его лопастях выщерблены (причина – мелкие фрагменты, поднимаемые водяным потоком при движении по мелководью) создают дополнительную турбулентность и уменьшают КПД. Геометрия лопастей страдает при столкновении с незначительными препятствиями – затопленные ветки, коряги, бутылки. Подбор винта по шагу

Шаг винта – это его основная техническая характеристика (измеряется в дюймах). Шаг винта соответствует расстоянию, которое пройдет винт в плотной среде (без проскальзывания) за один полный оборот. Или это угол наклона лопасти к горизонтальной оси крыльчатки. Чем больше шаг (угол наклона лопасти) тем больший упор создает лопасть (винт) при вращении.

Упор создаваемый винтом при вращении переходит в энергию движения судна. Шаг винта напрямую влияет на максимальные обороты двигателя. Чем шаг меньше – тем большие максимальные обороты может развить двигатель. Наша задача подобрать шаг винта так, что бы при максимально открытой дроссельной заслонке обороты двигателя находились в рабочем диапазоне рекомендованным производителем данного двигателя.

При соблюдении этого условия мы получим и хороший выход на глиссирование, и достойную максимальную скорость и самое главное – правильную работу двигателя без повышенного износа.

Катер пластиковый длинной 5.5 метра с рубкой. (без транцевых плит) Мотор 115 л.с. четырех тактный (рабочий диапазон 5400 – 5900 об в мин.) Загрузка – 5 человек на борту.

Шаг винта Максимальные обороты Макс. Скорость Выводы 15 6200 65 км .ч Очень быстрый выход на глиссирование, после 5500 оборотов скорость не увеличивается. Тенденция к перекручиванию двигателя. Повышенная нагрузка на шатуны. Винт слишком гидродинамически легкий. 17 5900 72 Нормальный выход на глиссирование, скорость равномерно увеличивается до 5700 об в мин. Двигатель работает комфортно. Винт оптимальный. 19 5400 75 Затяжной выход на глиссирование (перераспределяли нагрузку), скорость равномерно увеличивается до 5400 об в мин. Показано максимальное значение скорости. Двигатель работал с явным натягом. Повышенный расход топлива. Винт тяжеловат. Но если высадить трех пассажиров, то нормально. Скорость не вырастает, но выход на глиссер уверенный. 21 5000 65 На глиссер вышли, только оставшись вдвоем на катере. Повышенная нагрузка на поршневую группу двигателя. Повышенный расход топлива. Винт гидродинамически тяжелый.

В данном примере умышленно не указаны водоизмещение катера, его обводы, марка двигателя – это у каждого будет индивидуально, но принцип изменения технических показателей будет одинаков.

Правило – изменение шага винта на один дюйм (25,4 мм) забирает (добавляет) у двигателя 150 – 200 оборотов в минуту. Четырехлопастные винты.

Все выше написанное относилось к самым распространенным – трех лопастным винтам. Однако в природе существуют винты с четырьмя и более лопастями. Винты с четырьмя лопастями активно применяются в маломерном флоте. Например компания HONDA изначально комплектует свои подвесные лодочные моторы именно четырех лопастными винтами.

Что дает наличие еще одной лопасти:
Плюсы – меньшая скорость глиссирования (можно экономить топливо), устойчивая, мягкая работа на малом ходу особенно на скорости троллинга (4 – 7 км в час). Возможность при тех же оборотах что и с трех лопастным винтом, выводить на глиссер катер с большим грузом.

Минусы – меньшая максимальная скорость достигаемая катером по сравнению с трех лопастным винтом того же шага. (до 10% потеря скорости)

Правило – изменение шага винта на один дюйм (25,4 мм) забирает (добавляет) у двигателя 250 – 300 оборотов в минуту.

Подбор винта дело очень индивидуальное. Желательно что бы двигатель был оборудован тахометром.

Поскольку мы имеем более чем пятилетний опыт продажи винтов, конечно, нам известны варианты оптимального подбора винтов для различных комплектаций катер – двигатель.

Подбор винта для лодочного мотора

Покупка лодочного мотора – это далеко не все. Если вы хотите, чтобы мотор работал с максимальной эффективностью – необходимо правильно выбрать гребной винт для лодочного мотора, так как для различных целей могут использоваться различные винты, хотя при этом на судне будет установлен один и тот же мотор. Чтобы научиться разбираться в винтах, сначала необходимо научиться терминологии.

Технические характеристики винтов

В классификации моторных винтов используется несколько показателей, но основными являются три: диаметр винта, шаг и количество лопастей.

• Диаметр винта. Тут все просто – эта величина обозначает длину окружности, которую описывают лопасти винта в рабочем состоянии. У четырехлопастных винтов этот показатель измеряется как расстояние от конца одной лопасти до конца противоположной. У трехлопасного необходимо измерить длину одной лопасти от конца до центра втулки и помножить эту величину на два.
• Шаг винта – величина, которая показывает, насколько винт продвинется при одном обороте. Этот показатель всегда идет вторым в маркировке. Нужно принимать во внимание, что в маркировке указывается теоретический шаг, без учет слипа или проскальзывания. Но так как вода частично стекает с лопастей, реальный шаг будет немного отличаться от паспортного.
• Количество лопастей у лодочных винтов обычно три, реже четыре. Трехлопастный винт обычно устанавливается на суда длиной до 6 метров, а четырехлопастный – на суда длиной более 6 метров. Двухлопастные винты встречаются редко, в основном на малосильных моторах. При этом трехлопастные больше подходят для скоростного режима, а вот четырехлопастные считаются «грузовыми» и эффективнее проявляются себя на крейсерской скорости, при этом их работа «ровнее», чем у трехлопастных аналогов из-за равного количества лопастей и большего дискового отношения.

Маркировка винтов выглядит следующим образом: 4×9.1/3x9R. Это расшифровывается следующим образом: четырехлопастный винт, диаметр 9.1/3, шаг 9 с правым вращением.

Диаметр и шаг винта оказывают решающее влияние на поведение судна. При большом шаге винт получается «скоростнее», так как за один оборот лодка проходит большее расстояние. В то же время чем больше диаметр, тем больше «тяговитость» у мотора и он может толкать груженую лодку. Поэтому если необходимо улучшить скоростные качества, то увеличивайте шаг винта, а если необходимо сделать его тяговым – увеличивайте диаметр. Но при этом нужно учитывать и примерную мощность мотора, на который рассчитан винт – поставив к примеру винт 3×11,3/4x10R на мотор мощностью 5 л.с., Вы не получите должно эффекта, так как такой винт рассчитан на более мощные моторы от 30 до 60 л.с.

Пластик, алюминий или сталь – что выбрать?

Еще один важный критерий выбора – это материал, из которого изготавливается винт. На сегодняшний день используются три основных материала: композитный материал (пластик, углепластик и т.д), алюминий и сталь.

• Пластик – это самый дешевый материал, но при этом не значит, что он самый плохой. Пластиковый гребной винт на 30-50% прочнее алюминиевого, совершенно не поддается коррозии и самое главное – он пластичен. При ударе о дно, пластиковый винт в 75% случаев «сыграет» и распрямиться после удара, приняв на себя большую часть ударной нагрузки и защитив редуктор от удара. Но для высокой скорости такие винты не подходят – под действием кавитации они будут деформироваться, в результате чего скорость снизится. Поэтому их устанавливают в 95% случаев на малосильные моторы – до 3 л.с.
• Алюминий – точнее алюминиевый сплав – материал, устойчивый к коррозии. Отлично подходят для поддержания крейсерской скорости. Могут быть использованы на мелководье – рабочая кромка затачивается и тогда лопасти не путаются в водорослях. Но так как алюминий сравнительно мягкий и плохо сопротивляется растягивающим напряжениям, лопасти делаются для этого достаточно толстыми. При этом удар по такому винту нанесет ему серьезные повреждения и может деформировать его без возможности ремонта. Более того, при сильном ударе алюминиевый гребной винт может передать ударную энергию на редуктор, что может привести к его разрушению.
• Нержавеющая сталь – самый лучший материал. Во-первых, прочность стали намного выше, чем у алюминия и пластика, поэтому лопасти стального гребного винта тоньше и не меняют геометрию со временем. Во-вторых, он менее подвержен кавитации. В-третьих, он менее подвержен износу и поломке. Ну и самое главное – КПД стального винта – за счет меньшей толщины на 12-15% выше, чем у алюминиевого. Если на винт будет установлена съемная втулка из пластика или алюминия, то даже при сильном ударе большая часть энергии уйдет на то, чтобы деформировать сам винт, а остальная не передастся редуктору, а пойдет на деформацию втулки. Так что уверенность в том, что при ударе стального винта о камень редуктор разнесет в клочья – это миф прошлых лет, когда на стальные винты ставили несъемные втулки.

Исходя из вышесказанного, стальной винт – это оптимальный вариант, даже несмотря на то, что он дороже, чем аналогичные изделия. По статистке, около 70% гребных винтов изготовлены именно из нержавеющей стали.

Что нужно знать о лодочных винтах?

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.

Трудности выбора

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.

Ремонт гребного винта своими руками

Есть мнение, что гребной винт — это расходный материал. Ну, наподобие как картридж в принтере, отработал свое — и на выброс.

Однако люди, которые считают деньги, картриджи перезаправляют, а винты ремонтируют.

Об этом и поговорим сегодня на страницах «Русской Лодки». Вернее о том, как используя подручный инструмент и материалы, выправить поврежденный винт.

Речь пойдет о технике работы с поврежденными винтами, лопасти которых погнулись, помялись, но сохранили целостность в том смысле, что нет отрывов и больших сколов. В противном случае для ремонта Вам понадобится как минимум аргоновый сварщик.

Рихтовщик, будь начеку!

Поэтому есть смысл самому браться за рихтовку только при незначительных повреждениях гребного винта. В противном случае рекомендую трезво оценивать соотношение объема повреждений пропеллера и Ваших возможностей и слесарных навыков.

Ремонтный винт

На руках у меня оказался видавший виды недавно «покоцанный» винт. Выкидывать жалко. Тратить деньги на ремонт у какого-нибудь дяди по объявлению в «Авито» тоже жалко.

Значит будем править самостоятельно.

Все фото кликабельны.

Винт Yamaha 17 шага на 15 шлицов будет нашим подопытным кроликом.

Как видите на снимке внешне вроде бы ничего страшного. Но это только на первый взгляд

Пропеллер этот чиркнул о небольшой донный камушек. Повреждения хоть и незначительны, но использовать данный винт нельзя: он рано или поздно разболтает гребной вал, после чего шестерни редуктора пойдут вразнос.

Повреждения

Лопасти для удобства обозначим номерами.

Лопасть № 1 излишне вогнута вовнутрь в верхней трети.

Край лопасти № 2 замят, что называется, «пожёван».

Лопасть № 3 не получила повреждений и полностью сохранна.

Правка (рихтовка) винта

Одна нормальная лопасть на нашем винте есть, поэтому будем править лопасти по её образцу. А это значит, что нужен слепок лопасти № 3.

Для этого нам понадобятся

Материалы и инструмент

1. Кусок ДСП, который будет служить станиной для всего приспособления.
2. Кусок трубы на который будем надевать ступицу винта. Трубка должна с минимальными зазорами плотно прилегать к шлицевому профилю винта, в тоже время позволяя винту вращаться вокруг неё.
3. Перьевое или корончатое сверло для выполнения монтажного отверстия в ДСП для трубки.
4. Материал для изготовления оттиска (слепка) лопасти.
5. Киянка.
6. Наковальня или что-то способное выступить в её роли.

Всё нужное я нашел в дебрях гаража. Наковальней хорошо послужил «блин» от разборной двухпудовой гири.

В качестве материала для слепка я использовал гипсовую штукатурку «Волма». Лучше конечно чистый гипс без замедлителей. Но его под рукой не оказалось, да я и не торопился — пускай сохнет эта «Волма» сколько ей надо.

Изготовление слепка

По центру плиты ДСП сверлим строго перпендикулярно её поверхности отверстие для трубки и устанавливаем её.

Ставим винт и проверяем ровность посадки.

Примеряем винт: всё ровно.

Наша задача подбить густой раствор гипса под неповрежденную лопасть. Чтобы он не растекался нужна какая-то форма. Для этого я располовинил пятилитровую бутыль квадратного профиля для воды и зафиксировал ее шурупами к плите.

Изготовление станка для контроля геометрии лопастей винта — шаг 2

Далее устанавливаем винт на трубку как можно плотнее к плите и набиваем гипсовый раствор для будущего слепка в нашу форму под лопасть. Оставляем всё сохнуть.

Надо сказать что эта гипсовая штукатурка сохла дня 3-4, а до абсолютного схватывания всего «камня» и того дольше. Конечно с чистым гипсом всё должно быть гораздо быстрее.

В конце-концов всё схватилось, и можно обрезать лишние части формы. Должно получиться нечто вроде этого.

Изготовления станка для контроля геометрии лопастей винта — шаг 3

Слепок лопасти гребного винта

Естественно, лопасть № 3 идеально садится в слепок. Теперь наша задача — отрихтовать остальные лопасти так, чтобы они также хорошо накладывались на этот слепок или хотя бы с минимальными зазорами. При этом, разумеется, при проверке рихтуемой лопасти винт должен быть надет на трубку.

Рихтовал я киянкой что на фото: лопасть кладется на наковальню и терпеливо, не спеша, отстукивается. Между сериями целительных ударов контролируем ход правки по слепку — сразу видно какую интенсивность удара и в каком месте применять.

Как видите на фото киянка с фторпластовым бойком на металлической ручке. Боёк тяжелый и жесткий. Как мне кажется для правки больших силуминовых и стальных винтов такая киянка предпочтительнее, нежели резиновая или деревянная.

Может так же не лишне было бы иметь для рихтовки небольшую киянку со свинцовым бойком. Но я решил не тратить время на ее изготовление, и в общем хватило той, что изображена выше.

Некоторые советуют править лопасть, плавно сжимая её погнутость в слесарных тисках между двумя деревянными брусками. Это немного экономит время, но тут сила воздействия большая, — сразу на большой площади и при этом в разных точках деформированного материала неодинаковая — лопасть может сломаться.

Нагрев

Греть перед рихтовкой лопасть из алюминивевого сплава имеет смысл.

Благодаря нагреву понижается хрупкость и упругость подобных сплавов, а пластичность повышается.

Советуют греть до такой температуры, чтобы при нажатии на лопасть тонкой деревянной лучинкой последняя обугливалась в месте соприкосновения.

Если винт грели, то после окончания рихтовки эксплуатировать его нужно не ранее чем через 24 часа.

Нагрев стали облегчит рихтовку, но ухудшит свойства материала. Так что стальные винты наверное нагревать нет особого смысла.

Отмечу, что нагревать винт до температуры «обугленной палочки» я не стал. Не такие уж серьезные деформации лопастей были, а демпферную втулку испортить шанс при таком нагревании есть. Но, тем не менее, в целях большей наукоёмкости, грел ))

Результаты

Вот что получилось.

На каждом фото: слева — было, справа — стало.

После правки винт нормально показал себя на испытаниях. Эксплуатировать можно, но в силу общего износа эффективнее будет винт по-новее. А этот замечательно подходит на роль «запаски», которая обязательно должна быть на борту у всех, кто дорожит своим мотором.