Обязательными элементами механической установки являются двигатель, движитель и валопровод. Двигатель служит источником механической энергии. Движитель преобразует эту энергию в упор — силу, движущую судно. Механическую энергию от двигателя к движителю передает валопровод. На маломерных судах применяют только двигатели внутреннего сгорания, а движителями в подавляющем большинстве случаев служат гребные винты.
В некоторых условиях плавания (холостом ходу при пуске, прогреве, маневрировании, аварийном отключении) требуется, чтобы гребной винт был неподвижен при работающем двигателе. Отсоединение гребного вала от вала двигателя обеспечивает разобщительный механизм валопровода.
Вал двигателя внутреннего сгорания вращается всегда в одну и ту же сторону, а для заднего хода судна нужно, чтобы гребной винт вращался в обратную сторону. Изменение направления вращения вала (его реверсирование) обеспечивает реверсивный механизм валопровода. Оба эти механизма могут быть объединены в одном корпусе реверсивно-разобщительной муфты.
проходимость лодки solar 420 Jet под микатсу 30 водомет
Как правило, у двигателя внутреннего сгорания вал вращается быстрее, чем нужно для эффективной работы гребного винта. Поэтому в валопроводе маломерного судна должен быть понижающий обороты механизм — редуктор. Механизм, в котором объединены в одном корпусе редуктор с реверсивно-разобщительной муфтой, называют реверс-редуктором.
Двигатель, валопровод и гребной винт располагают в диаметральной плоскости судна. Упор гребного винта передается на корпус судна через гребной вал и специальный упорный подшипник, который находится в опоре гребного вала или в корпусе одного из механизмов валопровода. Если гребной вал проходит сквозь обшивку подводной части судна, то, чтобы вода не проникала в корпус, ставят дейдвудное устройство — трубу, внутри которой сквозь водонепроницаемые сальники проходит гребной вал. В состав валопровода могут входить муфты и карданные шарниры, позволяющие соединять валы под некоторыми углами.
На маломерных судах применяют два типа механических установок: стационарные, т. е. установленные внутри корпуса судна, и подвесные — навешиваемые на транец судна.
Стационарная установка катера лучше подвесного мотора тем, что у нее в несколько раз больше моторесурс, меньше расход топлива на единицу мощности двигателя, более широки возможности в подборе гребного винта, двигатель размещен внутри судна, что создает удобства в обслуживании. Однако стационарные установки с мощными двигателями и реверс-редукторами имеют значительную массу, занимают много места внутри корпуса судна. Монтаж двигателя и валопровода достаточно сложен.
Подвесной лодочный мотор включает в себя все элементы механической установки судна, что делает его совершенно автономным. В то же время он практически не занимает полезной площади судна, легко снимается и устанавливается, легок и компактен: масса подвесного мотора в несколько раз меньше массы стационарной установки той же мощности, а моторная ниша на мотолодке имеет намного меньший объем, чем моторный отсек катера. Судно с подвесным мотором более маневренно; благодаря откидывающейся конструкции подвески можно подходить к необорудованному берегу и проходить мелководье без риска повредить гребной винт. Наконец, мотор достаточно прост по конструкции, удобен в эксплуатации, сравнительно недорог.
Двигатель с приоры на лодке
К отрицательным качествам подвесных моторов относятся:
— невысокий моторесурс (обычно не более 500 моточасов),
— сравнительно большой расход топлива, необходимость смешивать его с маслом,
— увеличенное сопротивление подводной части, плохая защищенность висящего за кормой мотора при навалах на причал или обрывистый берег.
Конструкция мотора ограничивает возможности повышения эффективности гребного винта путем увеличения его диаметра.
Типы двигателей. На маломерных судах в большинстве случаев применяются карбюраторные двигатели внутреннего сгорания, работающие на бензине. Среди них различают четырех и двухтактные двигатели «автомобильного» и «мотоциклетного» типов. Последние расходуют больше бензина на единицу мощности при меньшей удельной массе.
На катерах в большинстве случаев устанавливают четырехтактные карбюраторные двигатели, значительно реже — дизельные двигатели внутреннего сгорания, которые работают на более дешевом топливе и имеют ряд других достоинств. Однако их широкому применению, особенно на маломерных быстроходных судах, препятствуют громоздкость и большая удельная масса на единицу мощности. Все отечественные подвесные моторы имеют только двухтактные карбюраторные двигатели. Технические данные наиболее распространенных отечественных подвесных моторов и катерных двигателей, в том числе автомобильных, приспособленных (конвертированных) для установки на судах, приведены в табл. 1.
| Марка двигателя, мотора | Мощность, кВт (л.с.) | Число цилиндров | Диаметр цилиндра,мм | Рабочий объем,см3 | Число оборотов, мин -1 | Масса, кг | Литровая мощность, кВт/л | Удельный расход топлива, г/кВт.ч | примечание |
| Подвесные лодочные моторы | |||||||||
| Салют-М | 1,5 (2,0) | — | |||||||
| Прибой Ветерок-8 Ветерок-12 Москва- 12,5 Привет-22 Нептун-23 Вихрь-М Вихрь-30Р Москва-30 Ветерок-43 | 3,7 (5,0) 5,9 (8,0) 8,8 (12) 9,2 (12,5) 16,2 (22) 17 (23) 18,4 (25) 22 (30) 22 (30) 32 (43) | 55,2 61,75 61,75 | — — — — — — — — — Гон- очный | ||||||
| Ветерок-100 | 74 (100) | — | |||||||
| Карбюраторные катерные двигатели | |||||||||
| УД-15В СМ-255Л | 4,4 (6,0) 4,4 (6,0) | 67,5 | — Двух- тактный | ||||||
| Л-6/3 CМ-557Л УД-25ВМ | 4,4(6,0) 10(13,5) 14,7(20) | 67,5 | 7,4 | — Двухтак- тный — | |||||
| АМ402-СР3 АМ407-СР М-21-К М-412 | 14,7(20) 24,2(33) 41(56) 44(60) | Конверти рованный — — — | |||||||
| М53ФУЛ (М652У) М-120-СР | 52(70) 52(70) | 101,6 | 9,3 | — — | |||||
| М8ЧСПУ-100 ЗИЛ-375СР-2,5 | 66(90) 110(150) | — — | |||||||
| Дизельные катерные двигатели | |||||||||
| 1ЧСП10,5/13 (К860) 2ЧСП10,5/13 (2ДС-5) 4ЧСП8,5/11 4ЧСП10,5/13 (К-167) | 7,5(10) 14,7(20) 18,4(25) 29,5(40) | 5,9 6,0 7,4 5,9 | — — — — | ||||||
| 6ЧСП9,5/11 ЯАЗ-204СР | 44(60) 59(80) | 9,4 | — Конвер- тированный | ||||||
| 6ЧСП12/14 (К-551, К-661) 6ЧНСП12/14 (К-166) 6ЧСП15/18 (3Д6) | 66(90) 110(150) 110(150) | 7,0 5,8 | — — — |
Технические характеристики некоторых моделей подвесных лодочных моторов иностранного производства, эксплуатируемых на самоходных судах внутреннего плавания, поднадзорных ГИМС МЧС России, приведены в таблице 2.
| Марка (модель) мотора | Мощность кВт (л.с) | Кол-во цилиндров | Рабочий объем, см 3 | Масса, кг | Макс.обороты в минуту | Макс.расход топлива, л/ч |
| Двухтактные лодочные моторы YAMAHA (Ямаха) | ||||||
| 2BMHS | 1,5 (2) | 1,3 | ||||
| 5CMHS | 3,7 (5) | 2,2 | ||||
| 8CMHS | 5,9 (8) | 4,5 | ||||
| 15FMHS | 11 (15) | 7,3 | ||||
| 20DMHOS | 14,7 (20) | |||||
| 30DEOS | 22,1 (30) | |||||
| 40VETOL | 29,4 (40) | 18,5 | ||||
| F40BETS | 29,4 (40) | 86.2 | 16,4 | |||
| 50GETOL | 36,8 (50) | |||||
| F50AETL | 36,8 (50) | 17,5 | ||||
| 70BETOL | 51,5 (70) | 105,5 | ||||
| F100AELT | 73,5 (100) | |||||
| Четырехтактные лодочные моторы HONDA (Хонда) | ||||||
| BF2DXSD | 1,5 (2) | 12,7 | — | |||
| BF5SEB | 3,7 (5) | — | ||||
| BF8SE | 5,9 (8) | — | ||||
| BF10SHSD | 7,3 (10) | — | ||||
| BF15SEB | 11 (15) | — | ||||
| BF20SHSD | 14,7 (20) | — | ||||
| BF30SPSD | 22,1 (30) | — | ||||
| BF40LRTD | 29,4 (40) | — | ||||
| BF50LRTF | 36,8 (50) | — | ||||
| BF75LRTD | 55,2 (75) | — | ||||
| BF90LRTD | 66,2 (90) | — | ||||
| Лодочные моторы JONSON (Джонсон) | ||||||
| 3,3 R | 2,2 (3) | 13,5 | — | |||
| 5 RVL | 3,7 (5) | 19,95 | — | |||
| 8 RV | 5,9 (8) | 25,45 | — | |||
| 10 RV | 7,3 (10) | 33,63 | — | |||
| 15 RV | 11 (15) | 33,63 | — | |||
| 25 RV | 18,3 (25) | 52,27 | — | |||
| 30 RV | 22,1 (30) | 52,27 | — | |||
| 40 RV | 29,4 (40) | — | ||||
| 50 EV | 36,8 (50) | — | ||||
| 70 VL | 51,5 (70) | — | ||||
| 90 VL | 66,2 (90) | — | ||||
| 105 WRL | 77,2 (105) | — | ||||
| Четырехтактные лодочные моторы MERCURY (Меркурий) | ||||||
| 4 (новый) | 3 (4,1) | — | ||||
| 3,7 (5) | — | |||||
| 4,5 (6,1) | — | |||||
| 11,2 (15,2) | — | |||||
| 18,7 (25,4) | — | |||||
| 22,4 (30,5) | — | |||||
| 40 (новый) | 29,9 (40,7) | — | ||||
| 50 (новый) | 37,3 (50,7) | — | ||||
| 60 (новый) | 44,7 (60,8) | — | ||||
| 56 (76,2) | — | |||||
| 67 (91,1) | — | |||||
| 115 (новый) | 86 (117) | — |
Источник: studopedia.su
Установка стационарного двигателя с водометом вместо ПМ
Стационарный двигатель 1 , изготовленный на базе автомобильного, по сравнению с подвесным обладает целым рядом преимуществ: хорошо защищен от атмосферных воздействий и заливания водой в свежую погоду, имеет меньший удельный расход топлива, оснащен удобным пуском электростартером, развивает большую мощность, обладает большим моторесурсом, надежен в эксплуатации и прост в обслуживании. На первый взгляд, может показаться, что увеличение веса судна в результате установки тяжелого стационарного двигателя несущественно по сравнению с возросшей мощностью.
Однако это не так. Например, катер длиной 5 м при ширине 1,8 м и общей массе 1000 кг под двумя «Нептунами-23» развивает скорость 36 км/ч. При установке стационарного двигателя с длительной мощностью 60 л. с. его вес возрастет на 250 кг, т. е. на 25%, а мощность всего в 1,5 раза. Ощутимого прироста скорости и экономичности не будет потому, что, кроме увеличения общей массы судна, происходит уменьшение гидродинамического качества в основном за счет изменения центровки, особенно если стационарный двигатель установлен у транца.
Уменьшение гидродинамического качества столь существенно, что переоборудованный катер, несмотря на большую мощность двигательной установки, не выходит на глиссирование. Теоретически в этом может убедить простейший расчет с использованием экспериментальных данных. Из графиков, приведенных в статье В. Вейнберга «Глубокое V, за и против» (см. «КЯ» №44), величину гидродинамического качества можно получить в зависимости от т — величины. характеризующей центровку, и Св — коэффициента удельной нагрузки.
где D — вес судна; ρ — плотность воды; V — скорость судна; Вск — ширина скулы.
Для нашего примера в случае использования ПМ гидродинамическое качество корпуса составит 7—7,2 при угле килеватости β=12°, m=1,2—1,4 и Вск=1,6 м. При этом сопротивление корпуса составит ~140 кг, а мощность, необходимая для движения со скоростью 36 км/ч, — менее 50 л. с.
Информация об изображении
Схематическое устройство движительного комплекса катера
Тот же корпус, но с установленным стационарным двигателем, будет иметь качество, равное 6,5 при СВ=0,095 и m=0,8—1,0. Уменьшение m произошло из-за смещения центра тяжести в корму в результате установки у транца более тяжелого двигателя. В этом случае сопротивление корпуса достигнет 192—200 кг.
При пропульсивном КПД установки 0,5 потребная мощность составит 53 л. с. Можно предположить, что катер будет двигаться с той же скоростью. Однако, если определить сопротивление корпуса в момент выхода на глиссирование, т. е. при скорости 22 км/ч, то СВ увеличится до 0,25, что при m=1 дает величину гидродинамического качества, не превышающую 3,5—4. При значении качества, равном 4, сопротивление корпуса превысит 320 кг. Таким образом, катер на глиссирование не выйдет.
Чтобы катер вышел на глиссирование, следует принять m=2,5. В этом случае качество возрастет до 5, а сопротивление снизится до 250 кг — катер легко выйдет на глиссирование. Но величина m=2,5 соответствует смещению центра тяжести в нос на расстояние до 4 м от кормы, что для 5-метрового судна нельзя получить никакими разумными конструктивными способами.
Если же корпус удлинить до 7 м, то все встанет на свои места. Правда, при этом форма днища исказится, мореходность ухудшится, общая прочность корпуса уменьшится, вес судна существенно возрастет. Таким образом, небольшое судно нецелесообразно оборудовать стационарным двигателем.
Несколько иной эффект получается при замене двигательной установки более крупного судна. Например, комфортабельный мореходный катер длиной 5,8 м, шириной по скуле 2,2 м, с полной массой 1450 кг под двумя «Нептунами-23» развивает 26 км/ч. При этом СВ=0,113, m=1,2. Гидродинамическое качество, определяемое из тех же графиков, равно 6,3, что соответствует сопротивлению корпуса 230 кг. По фактическим же замерам сопротивление корпуса составляет 220 кг, что соответствует качеству 6,6.
Предполагалось два ПМ заменить двигателем «ГАЗ-21» или «ГАЗ-24», у которых длительная мощность 60 л. с., но при несколько меньшем пропульсивном КПД, так как планировалось использование водомета. В этом случае масса судна увеличивается на 250 кг за счет реверс-редуктора, аккумулятора и другого оборудования, СВ становится равным 0,112, центровка смещается в корму и становится близкой к 1, гидродинамическое качество уменьшается с 6,5 до 5,7, а сопротивление возрастает с 220 кг до 300 кг. При пропульсивном КПД 40% потребная мощность составит 75 л. с., что неприемлемо из-за резкого снижения срока службы двигателя.
Для уменьшения потребной мощности двигателя было решено перенести в носовые отсеки катера топливные баки и аккумуляторную батарею, тем самым сместить центровку в нос. Все эти меры позволили довести т до 1,2 и получить гидродинамическое качество 6,1, что соответствует сопротивлению ~280 кг и мощности 70 л. с.
Следующая конструктивная мера — удлинение корпуса при помощи установки пустотелых транцевых плит большого объема размером 1,0X0,8X0,3 м. За счет плит общий вес возрастет на 40 кг. Центровка, качество, величина сопротивления и мощность, соответственно, составят 1,6, 6,7, 260 кг и 65 л. с. Это было принято в качестве рабочего варианта.
Теперь требовалось выбрать передачу и тип движителя. Прямая передача на винт, несмотря на простоту изготовления и высокий КПД, обладает большой уязвимостью при столкновении с подводными препятствиями. Угловая колонка обладает и высоким пропульсивным КПД, и защищенностью, но очень сложна для изготовления в условиях единичного производства. Был принят вариант с водометным движителем, который ненамного сложнее прямой передачи. Осталось лишь разработать конструкцию с максимально возможным пропульсивным КПД.
Для этого необходимо выявить основные факторы, снижающие КПД водометной установки. К ним относятся потери на входе в водовод, потери на повороты потока и потери на трение по длине; кроме того, на КПД насоса водометной установки существенное влияние оказывает степень разгона потока перед диском ротора. При частоте вращения ротора 2800 об/мин увеличение скорости потока перед ним существенно повышает КПД насоса, но одновременно с этим увеличивается вероятность кавитации. Еще большее значение имеет давление в потоке воды на срезе сопла водомета. Оно должно быть равно атмосферному. Отклонение величины этого давления на 0,1 кг/см2 в ту или иную сторону приводило к потере тяги на 60 кгс, что эквивалентно потере мощности двигателя на 14 л. с.
Какие-либо работы с лопастной системой насоса нецелесообразны, так как ее конструкция уже хорошо изучена на моделях гидротурбин и доведена до высокой степени совершенства.
Наибольшим КПД обладает так называемый торцевой водомет, т. е. не имеющий водовода. Однако конструктивное выполнение его достаточно сложно. Поэтому после длительного изучения водоводов фирм «Гамильтон», «Беркли» и др. было принято решение разработать «полуторцевой» водомет, т. е. выступающий под днище катера.
При диаметре ротора 300 мм центр ротора лежит выше уровня днища всего на 50 мм. Это , позволяет существенно сократить длину водовода, уменьшить углы поворота потока, улучшить подвод воды к ротору за счет «полуторцевого» исполнения и понизить высоту подъема воды. Ширина входного окна равна 450 мм, длина — 600 мм. В нем установлена защитная решетка, состоящая из четырех стальных полос шириной 40 мм, толщиной 3 мм и расстоянием между ними 70 мм. Решетка защищает выступающую под днище часть насоса от ударов о подводные препятствия и не пропускает крупные предметы в лопастную систему.
Немаловажным достоинством «полуторцевого» водомета является уменьшение чувствительности входного окна водовода к изменению режима обтекания, следовательно, и к возможным ошибкам при проектировании. Сопло выполнено коротким с диаметром выхода 267 мм. Внутри сопла расположен подшипниковый узел в корпусе диаметром 103 мм. Корпус подшипников крепится к соплу при помощи четырех лопаток спрямляющего аппарата. Лопатки имеют тупые задние кромки, совпадающие со Срезом сопла, что позволяет подвести атмосферное давление к заднему торцу подшипникового узла и свести до минимума разрежение за ним.
В подшипниковом узле, воспринимающем тягу ротора, установлен короткий гребной вал, на переднем конце которого размещен трехлопастной ротор диаметром 298 мм, с шагом 280 мм и дисковым отношением 0,8. Ротор вынесен за пределы сопла вперед и вращается в специальном кольце, заформованном в корпусе водомета.
На кольце имеется фланец, к которому крепится сопло с подшипниковым узлом и ротором. Впереди ротора на конце короткого гребного вала размещена шлицевая полумуфта. Она входит в сопрягаемую часть, закрепленную на заднем конце основного гребного вала, который передним концом соединен с реверс-редуктором через предохранительную муфту с шарниром Кардана. Такая конструкция валовой линии позволяет компенсировать все монтажные погрешности. Для более точной установки шага лопасти ротора сделаны поворотными.
Следует отметить, что из-за больших габаритов осевого насоса водомета не удалось сделать сколько-нибудь изящный гидрореверс. Поэтому на катере был установлен обычный угловой реверс-редуктор, который позволяет осуществить движение задним ходом за счет изменения направления вращения ротора. Благодаря тому, что водомет полностью погружен в воду, подсос воздуха на заднем ходу происходит лишь в начале движения при большей частоте вращения. Понижение частоты вращения в полтора раза позволяет несколько повысить КПД лопастной системы.
Наличие реверс-редуктора позволило разместить двигатель у самого транца под небольшим капотом, что очень удобно, с точки зрения обитаемости.
Все перечисленные меры позволили повысить пропульсивный КПД установки до 40—45% при скорости движения катера 26—28 км/ч. Судно прошло испытания в навигации 1983—1984 гг. Полное водоизмещение составило 1800 кг, максимальная скорость — 28 км/ч, крейсерская скорость — 25—26 км/ч, расход топлива — 70—75 л на каждые 100 км пути. Для дальнейшего снижения расхода топлива и повышения скорости планируется установить транцевые плиты длиной до 1 м, что позволит улучшить центровку, понизить сопротивление корпуса и потребляемую мощность и повысит моторесурс двигателя.
Примечания
1. См. статью Ю. Мухина «Двухкаютный семейный катер», опубликованную в «КЯ» №107. Речь идет о силовой установке этого катера.
Источник: www.barque.ru
Установка стационарных и подвесных моторов
Почти во всех случаях, установка лодочного мотора подразумевает соединение узлов крепления (транцевых скоб) с лодкой, предусмотренных стандартной комплектацией лодочного мотора. Мотор крепится на транце лодки строго по центру с помощью транцевой скобы и зажимов. Несмотря на достаточно простой процесс установки лодочного мотора на лодку, мы все равно рекомендуем устанавливать мотор у специалистов, поскольку во время плавания зажимы могут ослабевать от вибрации лодки. Соблюдая технику безопасности, необходимо всегда проверять степень завернутости зажимов во время плавания. В противном случае, не качественная установка с плохим закреплением мотора может привести к смещению мотора, снижению управляемости и последующей причиной аварии.
Работаем с 1997 года
на рынке товаров и услуг
для обслуживания лодок и катеров
Технические консультации
по телефону 8 (495) 662-59-75 или
или форму обратной связи
Оплачивайте банковской картой
а также банковским переводом
или наличными в офисе или при получении
Собственное производство
ходовых и стояночных тентов и
долговечных чехлов на лолочные моторы
Компьютерная диагностика
лодочных моторов: как подвесных,
так и стационарных двух и четырехтактных
Гарантийное обслуживание
в полном соответствии с законом
«О защите прав потребителя»
Источник: www.marinline.ru