0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что принято за обороты двигателя

Преобразователи частоты для насосов систем водоснабжения

В традиционных системах водоснабжения обычно используют самый простой способ регулирования давления в системе – дросселирование. Двигатель насоса в этом случае постоянно работает на номинальных оборотах, а давление в системе после насоса регулируется с помощью с помощью запорной арматуры. Это могут быть вентили, шаровые краны или задвижки. Способ достаточно неэффективный. Если провести аналогию с автомобилем, то это выглядит так, что газ постоянно нажат до упора, а скорость регулируется с помощью педали тормоза.

Одна из особенностей водопроводных систем – это сильные колебания расхода воды в зависимости от времени суток, а также в рабочие и выходные дни. Большинство людей моют посуду, умываются, принимают душ и стирают в утреннее или вечернее время суток. При этом вода практически не расходуется в другое время, например, днем или ночью. Это приводит к значительным суточным колебаниям давления воды в системе. Как следствие возникает ускоренный износ запорной арматуры, труб и недостаточный напор воды в пиковые часы потребления. Так как для каждой конкретной системы мощность насоса берется с некоторым запасом (больше уровня максимально потребления), а моменты пиковых нагрузок по расходу составляют обычно 10-20% от общего времени работы, избыточная мощность насоса остается невостребованной.

Частотные преобразователи позволяют управлять насосами гораздо эффективнее и рациональнее. С их помощью можно изменять скорость вращения двигателя насоса, тем самым регулируя его мощность. Это позволяет затрачивать меньшее количество энергии на поддержание нужного давления в трубопроводе. Реальная экономия электроэнергии при этом достигает 60%, вследствие чего установка частотного преобразователя окупается в течение 1-2 лет. Кроме того, увеличивается ресурс самого насоса за счет плавного пуска и останова двигателя.

Рассмотрим более подробно схему управления насосами с помощью преобразователей частоты (Рис. 1)

Датчик давления измеряет величину давления в системе водоснабжения и передает результат измерения с помощью токового сигнала 4-20 мА на частотный преобразователь (ПЧ). Встроенный в ПЧ ПИД- регулятор обрабатывает аналоговый сигнал с датчика и, соответственно, изменяют частоту питающего напряжения. При этом изменяется и частота вращения ротора двигателя насоса. Таким образом, в системе поддерживается постоянное давление при колебаниях расхода воды. При снижении частоты вращения ротора снижается сила тока, а значит и потребление электроэнергии. Использование частотных преобразователей для управления насосами позволяет изменять «кривую насоса» (зависимость давления от расхода в подающей части системы), подстраивая ее под «кривую системы» (зависимость давления от расхода в потребляющей части системы), за счет регулирования оборотов двигателя и подводимой мощности (Рис. 2).

Основные преимущества от внедрения ПЧ для управления насосами в системах водоснабжения:

  1. Сокращение эксплуатационных расходов:
    • на электроэнергию до 60% по сравнению с регулированием давления заслонкой (дросселированием), так как потребляемая насосом мощность N находится к кубической зависимости от оборотов двигателя (N = Nном * n3/nном3), а напор воды прямо пропорционален оборотам двигателя;
    • на ремонт водопровода за счёт «плавного пуска», исключающего гидроудары в системе и, соответственно, разрывы трубопроводов по этой причине;
    • на ремонт насосного оборудования, благодаря увеличению его срока службы в 1,5 — 2 раза за счёт снижения механических нагрузок на узлы насоса при «плавном пуске»;
    • на заработную плату обслуживающему персоналу за счёт автоматизации работы всей системы.
  2. Повышение качества водоснабжения, благодаря непрерывному автоматическому поддержанию давления на заданном уровне, независимо от изменения расхода воды.
  3. Снижение потерь (утечек) воды на 5-10 % за счёт снижения и стабилизации давления в сети.

Для подбора преобразователя частоты для вашей системы водоснабжения, заполните форму «Получить коммерческое предложение»

Что такое холостой ход двигателя

Когда появились первые моторы, не существовало даже самого понятия холостых оборотов. Впрочем, на заре автомобилизма многое чего не знали, терминология только-только зарождалась.

Сегодня же любой нормальный автомобилист скажет, что холостые обороты мотора — это режим, в котором он работает без нагрузки. Но этого будет уже мало.

Толковые автовладельцы могут точно назвать правильную величину оборотов двигателей, который стоят на их машинах. Но неплохо бы знать, почему эти обороты именно такие, почему они изменяются, как и для чего поддерживаются? Тогда и эксплуатация автомобиля будет более осмысленной.

Как все начиналось?

Карбюратор относится к главным автомобильным изобретениям. Около 1915 года в двигателестроении произошел серьезный прорыв: на автомобиле Packard Twin Six появился настоящий карбюратор с жиклерами и управлением опережением зажигания.

Это позволило решить две задачи: значительно увеличить мощность, подняв рабочие обороты до 3000 в минуту; снизить устойчивые обороты за счет введения специальной системы смесеобразования на малых оборотах. Это и был холостой ход.

Более поздние конструкции карбюраторов уже предусматривали регулировку и настройку смесеобразования на холостых оборотах, часто используя для этого режима отдельные дозирующие системы.

Конечно, экология и даже ресурс для тех конструкций не были определяющими факторами. Да и само слово «экология» еще не вошло в обиход. Все силы были направлены на то, чтобы постоянно совершенствовать силовые агрегаты и конструкцию авто, независимо от влияния на окружающую среду.

Для чего «холостые» нужны?

При работающем моторе мощность растет исключительно с ростом оборотов, а крутящий момент имеет пик в области средних или высоких оборотов (на наддувных агрегатах момент появляется раньше, но тоже не с нуля).

Чтобы дать мотору полезную нагрузку, нужно, чтобы он уже устойчиво крутился и был готов создавать крутящий момент. Иначе он просто заглохнет. Никаких способов обойти это ограничение не существует. Те обороты, с которых мотор может воспринимать нагрузку, и принято называть холостыми. Обороты выше холостых — рабочие.

Для большинства моторов легковых автомобилей холостые обороты составляют 500–900 оборотов в минуту, что не так уж мало.

Почему обороты не постоянны?

Чем совершеннее система питания, тем менее заметны колебания оборотов. Если на двигателе стоит простой карбюратор, водитель сам регулирует холостые обороты. Его вмешательство требуется, если температура двигателя или нагрузка на него отличаются от выставленных при регулировке холостых оборотов. С электронным карбюратором с автоматом холодного запуска человек уже ничего не регулирует, но обороты заметно повышаются для обеспечения устойчивой работы.

А что система впрыска? Она позволят лишь немного завысить холостые обороты до прогрева лямбда-сенсоров и удерживать их до нормализации смесеобразования на 100–1000 оборотов в минуту. Обороты могут немного подняться при увеличении нагрузки со стороны системы кондиционирования или нагрузки от генератора. Во всех остальных случаях исправная система должна держать обороты практически постоянными, в пределах ± 30 оборотов в минуту.

Регуляторы холостого хода и дроссельные заслонки с электроприводом со временем загрязняются, не все свечи и форсунки работают идеально, системы EGR пропускают газы, барахлят системы регулирования фаз, а у цилиндров может быть разная компрессия. Получается, что в реальной жизни на старых машинах обороты все же немного «гуляют»: или излишне снижаются под нагрузкой или же, наоборот, завышаются.

Холостые обороты — это компромисс

Увеличивать холостой ход — значит поднимать расход топлива и теплоотдачу двигателя без нагрузки. Это — плохая идея. Снижение же оборотов приводит сразу к нескольким неприятным последствиям:

1) нарушается смесеобразование: при снижении частоты вращения ухудшается очистка цилиндров от отработанных газов, затрудняется наполнение цилиндров свежей смесью, растут потери на перепуск, а значит, падает и мощность;

2) серьезной проблемой является снижение давления масла и объема его подачи, потому что чем меньше обороты, тем ниже давление (при определенном минимуме давления подшипники скольжения выходят из режима жидкостного трения и ресурс мотора стремительно уменьшается).

3) нагрузка на мотор уже на холостых оборотах может быть значительной (особенно с МКПП). Автоматические коробки передач способны предотвратить неприятности, но проблемы полностью не решают, хотя значительно увеличивают ресурс ДВС в целом.

Кроме того, на машинах с АКПП нужно учитывать следующее: маслонасос АКПП приводится от коленчатого вала двигателя, а значит и работа коробки зависит от оборотов холостого хода. При слишком малых оборотах давления не хватит на корректную работу механико-гидравлической системы управления. А для систем старт-стоп приходится устанавливать гидроаккумуляторы и дополнительные электронасосы. Это позволяет гидравлике включаться в работу сразу при запуске двигателя, а не спустя пять-десять секунд…

Читать еще:  Холостой ход двигателя duratec

Как видим, даже сегодня самые продвинутые моторы еще не приблизились к идеалу настолько, чтобы не учитывать целую сумму факторов, которые влияют на их работу. Значит, мотористам есть, куда расти.

Прогревочные обороты двигателя – что делать, если они пропали?

Автор: Дмитрий Сапко

Раньше, в эпоху карбюраторных силовых агрегатов, управление оборотами при прогреве было ручным и выполнялось с помощью подсоса. В то время на машинах было в разы меньше автоматики, датчиков и компьютерных систем управления. Сегодня картина полностью поменялась, владельцу машины предлагают выполнять все меньше процессов вручную и под своим собственным контролем. Поэтому мы расслабляемся и ждем, пока компьютер выполнит всю работу за нас. Многие современные водители уже не помнят или вообще не имеют опыта взаимодействия с карбюраторными машинами. Они просто заводят авто, ждут 1-2 минуты и начинают поездку. Если же опыт работы с карбюраторным мотором есть, владелец авто регулярно наблюдает за оборотами, следит за режимами работы автомобиля. Чем больше опыта у автомобилиста, тем больше внимания он уделяет различным нюансам и тонкостям работы двигателя. Особенно важно помнить о прогревочных оборотах, которые не всегда ведут себя адекватно.

Обороты для прогрева двигателя заложены в компьютере (электронном блоке управления). Но нередко владельцы сталкиваются с тем, что в режиме прогрева машина работает неадекватно. К примеру, возможно сильное повышение оборотов или наоборот — их полное отсутствие. В каждом случае нужно понять, в чем причина изменения поведения автомобиля. Не всегда это будет связано с поломкой. Очень часто владельцы новых машин задаются вопросом, как должен себя вести автомобиль при определенных температурах. Также при покупке авто со вторичного рынка вы не знаете, как оптимально должен вести себя транспорт при первых морозах. На специализированных форумах часто задают вопросы, касающиеся прогревочных оборотов. Поэтому мы решили посвятить сегодняшнюю публикацию данному вопросу и прояснить, какие именно особенности можно считать неполадками, а на какие проявления можно закрыть глаза.

Содержание

  • Что такое прогревочные обороты и зачем они нужны?
  • Когда не нужно беспокоится о прогревочных оборотах?
  • Когда стоит начинать беспокоится?
  • Какие проблемы приводят к нарушению прогрева двигателя?
  • Подводим итоги

Что такое вообще прогревочные обороты, и зачем они нужны?

Совершенно понятно из названия, что данный диапазон оборотов необходим для того, чтобы прогревать двигатель. В момент запуска автомобиль должен выставить обороты на определенном уровне, чтобы мотор прогрелся до безопасной температуры. Отправляться в поездку в этом режиме не стоит. Производители заявляют, что регулярная эксплуатация двигателя во время базового прогрева приводит к его преждевременному износу. Особенно опасно давать любые нагрузки в этот момент. Если машина постояла на улице 2-3 часа или более, перед поездкой ее нужно прогреть.

Стоит учитывать такие особенности:

  • в классическом варианте обороты прогрева устанавливаются сразу после запуска силового агрегата, они не могут быть выше 1500 об/мин, даже если на улице слишком холодно, мотор еле завелся;
  • далее по мере прогрева мотора показатель снижается, на некоторых автомобилях это происходит плавно, на других стрелка тахометра падает резко и сразу же устанавливается в рабочий режим;
  • время прогрева зависит от температуры на улице — летом оно будет гораздо меньше, зимой на некоторых авто может доходить до 2-3 минут, но большее время на современных машинах не выставляют;
  • на некоторых машинах при сильном морозе после запуска двигателя устанавливаются низкие прогревочные обороты, это защищает мотор от резких нагрузок, лучше не нажимать на газ в этот момент;
  • опускание стрелки тахометра в рабочую зону свидетельствует о том, что пора двигаться, но некоторые водители предпочитают погреть мотор еще 1-2 минуты, чтобы дать ему нормально прогреться.

Очень часто в процессе прогрева можно диагностировать определенные неполадки. В частности, практически все датчики в этом случае включаются в работу и могут показать свои проблемы. Опытные мастера на сервисе по поведению двигателя в процессе прогрева могут дать заключение о работе некоторых систем и упростить диагностику транспорта. Это как утреннее состояние человека: если он болен, именно утром обостряются все процессы, которые приводят к негативному самочувствию. Если с прогревом в вашей машине что-то не так, вы заметили изменения в поведении транспорта, самое время заняться диагностикой и ремонтом?

Когда не нужно бить тревогу по прогревочным оборотам?

Существуют десятки исключений из стандартной программы прогрева двигателя. Если машина у вас не так давно, есть определенные риски, что вы не поймете изменения в поведении транспорта. Владельцы авто принимают стандартные алгоритмы работы режима прогрева за ошибки и проблемы с датчиками. Нужно внимательно изучить инструкцию производителя по вашему силовому агрегату. Это поможет значительно повысить уверенность при выполнении стандартных процессов. В инструкции описаны все алгоритмы правильной работы.

Не стоит обращать внимание на такие особенности:

  • во время прогрева мотор меняет обороты, переставляя стрелку тахометра в разные места в пределах от 900 до 1500 об/мин, это нормальное явление в случае неточных показателей датчика температуры;
  • обороты плавают до окончания прогрева — это также нельзя считать неполадкой, нужно смотреть на стабильность оборотов в рабочем режиме, здесь плавание стрелки тахометра недопустимо;
  • отсутствие прогревочных оборотов в очень холодную погоду — в этом случае электроника защищает двигатель от чрезмерной нагрузки сразу при запуске, обороты могут подняться через минуту работы мотора;
  • отсутствие режима прогрева после длительной стоянки на автомобилях группы VAG — это экологические требования, которые вводятся с 2002-2003 года и затронули весь модельный ряд корпорации;
  • каждый день прогрев производится на разных оборотах — за режим работы двигателя в этом случае отмечает датчик температуры охлаждающей жидкости, он выставляет интенсивность прогрева.

На некоторых автомобилях прогрев производится на четком уровне. К примеру, 1100 об/мин устанавливаются при первом пуске в любом случае. Также может быть ситуация, когда прогрева нет при первом запуске в течение дня, а при всех последующих пусках прогрев происходит. Это абсолютно нормальная ситуация, особенно для автомобилей Volkswagen и Audi. Концерн заботится о природе больше, чем о кошельках покупателей машин. Вам все равно стоит прогревать двигатель, несмотря на отсутствие таких рекомендаций со стороны производителя.

Когда стоит начинать бить тревогу владельцу авто?

Не стоит переживать, если вы столкнулись с одним из вариантов неточностей в работе двигателя, которые описаны выше. Но если проявления выходят за пределы указанных границ, стоит серьезно задуматься о диагностике. Обычно помогает определить все проблемы компьютерная диагностика на хорошем сервисе. Мастер указывает, какие датчики выполняют работу неправильно. Иногда причиной нарушений станут ошибки в прошивке. Если проблемы начались после чип-тюнинга, стоит вернуть заводскую прошивку на место и не экспериментировать у непроверенных специалистов.

Стоит задуматься о необходимости диагностики в таких случаях:

  • обороты прогрева превышают 1500 об/мин, стали слишком нестабильными, критично меняют режим работы двигателя после запуска, даже если в рабочем режиме все становится нормально;
  • автомобиль глохнет при прогреве, в этом случае нужно обязательно учитывать работу основных датчиков, участвующих в прогреве и выборе режима работы мотора сразу после первого запуска;
  • обороты резко меняются от рабочего режима в 800-900 об/мин до 1500 об/мин или даже выше, а затем переходят обратно несколько раз, такой режим губителен для мотора, нужно срочно что-то делать;
  • авто стабильно выставляет рабочий режим в 800-830 об/мин, вообще забывая о необходимости прогрева, это обычно говорит о проблемах в прошивке, и нужно это учитывать;
  • мотор прогревается, но затем обороты не падают в рабочую зону, необходимо проехаться определенное время, чтобы холостые обороты установились на рабочем уровне без нарушений и плаваний.

В таких случаях однозначно есть проблемы, которым стоит уделить внимание. В частности, вы можете поехать на диагностику и посмотреть, что происходит с электронной системой управления. Нужно понимать, что диагностика на прогретом двигателе может не дать нужного эффекта. Поэтому следует пригнать автомобиль на станцию, дать ему 3-4 часа остыть, и только затем мастер сможет правильно выполнить диагностические работы. Иначе этот процесс окажется бесполезным и не даст нужные результаты после выполнения сложных проверок.

Читать еще:  Что значит композитный двигатель

Какие проблемы приводят к нарушению прогрева двигателя?

Существуют десятки неисправностей, которые могут быть замешаны в проблемах с прогревочными оборотами. В частности, речь идет об электронных системах, управляющих работой двигателя. Если датчик отправляет в ЭБУ неправильные сигналы, компьютер не может понять, что происходит с двигателем в данный момент. Также компьютер неправильно рассчитывает параметры смеси, и прогрев происходит в неподходящем режиме. Допускать таких неполадок нельзя, это может стать причиной очень неприятных проблем с мотором в будущем.

Наиболее часто встречаются такие неполадки:

  • датчик холостого хода — он также может называть регулятором ХХ, устанавливается обычно на дроссельной заслонке и управляет конкретным выставлением оборотов на холостом ходу, в том числе и при прогреве;
  • датчик положения дроссельной заслонки — при его поломке ЭБУ не понимает, в каком положении находится ДЗ, поэтому компьютер переходит в аварийный режим и ставит обороты на уровень 1500 об/мин;
  • датчик массового расхода воздуха или контроллер абсолютного давления — устройство регулирует давление воздуха, который подается в камеры сгорания, чем влияет на уровень оборотов;
  • ЭБУ — блок управления управляет всеми процессами, поэтому одна сгоревшая микросхема обязательно скажется на качестве работы многих функций силового агрегата, изменив их не в лучшую сторону;
  • проводка — очень часто проблемы с двигателем оказываются скрыты в проводке, пересохшие и разрушенные контакты станут причиной очень неприятных особенностей работы двигателя.

Даже если вас не смущает проблема прогрева, стоит устранить неполадку. Отсутствие или неправильный режим прогрева приводит к тому, что мотор работает в неподходящих и непредусмотренных производителем режимах. Это может стать причиной быстрого выхода из строя устройства. Тем более, современные технологичные моторы очень чувствительны к качеству управления в разных режимах. Не забывайте о том, что производители авто часто заботятся об экологических нормах, давая рекомендации. И здесь нужно различать, что хорошо, и что плохо для вашего авто.

Предлагаем посмотреть небольшое видео по данной теме (автор явно не разобрался с особенностями современных авто):

Подводим итоги

Современные автомобили должны работать четко в установленных производителем режимах. Иначе через несколько лет эксплуатации придется делать капремонт двигателя или менять агрегат в сборе. Вопрос прогревочных оборотов очень важен, и ему многие не уделяют достаточно внимания. Проблема связана с тем, что мало кто читает инструкции. Многие владельцы автомобилей полагаются исключительно на советы друзей, непроверенных мастеров или участников форумов. Но вы должны понимать, что только вы сами ответственны за здоровье вашего авто и двигателя в частности. Поэтому стоит проверять все возможные неполадки и не лениться иногда показаться на диагностику. В этом случае вы всегда вовремя найдете и устраните неполадки.

Если алгоритм прогрева меняется вместе со сменой сезона, высока вероятность того, что с машиной все абсолютно нормально. Но при неожиданной смене режима и кардинальных изменениях поведения двигателя после запуска нужно задуматься о возможных неполадках. Далеко не всегда проблемы с прогревом будут решаться заменой дорогостоящих датчиков. Возможно, вам нужно поправить прошивку или найти обрыв контакта в одном из мест электрической цепи автомобиля. А вы когда-нибудь сталкивались с проблемами отсутствия или неадекватного поведения режима прогрева?

Оптимальный винт для лодочного мотора

Лодочный мотор, который не развивает паспортные обороты при полностью открытой заслонке дросселя, по сути дела “захлебывается” топливом. При этом сильно возрастает нагрузка на клапаны, поршни и подшипники. Лодочный мотор сильно нагревается и может перегреться от работы с опережающим зажиганием при недостаточном поступлении горючего в цилиндры. Работа лодочного мотора с опережающим зажиганием подобна работе автомобильного двигателя, который на третьей передаче заставляют тащить автомобиль с долины на вершину холма. Детонация, когда топливо дожигается в системе выхлопа, заклинивание поршня, общее повреждение мотора – всё из-за неправильно подобранного винта.

С другой стороны, превышение рекомендованной скорости вращения на валу лодочного мотора приводит к разрушению лепестковых клапанов, ускоряет износ всех деталей, в трущихся деталях образуются стружка и мелкие частицы. И, как результат – лодочный мотор разрушается. Поэтому становится понятной важность правильного подбора оптимального винта для обеспечения нормальных условий работы лодочного мотора применительно к условиям эксплуатации, наиболее соответствующим Вашему выбору. Выбирайте винт к своему лодочному мотору по каталогу производителя, но помните, что наилучший результат, может быть, достигнут только на основе собственного опыта.

Типоразмеры винтов созданы таким образом, чтобы изменение шага винта на 1 дюйм (2,54 см) соответствовало изменению скорости вращения винта на 150-200 об/мин. Если первоначально выбранный винт “тормозит” судно, попробуйте винт с меньшим шагом для увеличения скорости вращения вала. Чем больше шаг винта, тем ниже скорость его вращения.

Вычисление шага винта

Несколько элементарных формул позволят на практике выяснить – какой винт нужен именно Вам: Узнайте из инструкции к мотору Вашего судна, какое максимальное количество оборотов может он развить при полностью открытой заслонке дросселя (“полный газ”). Скорость вращения вала лодочного двигателя можно измерять тахометром. Как правило, она не должна превышать 5500 об./мин. Разгоните свое судно и лодочный мотор с выбранным винтом до максимальных оборотов на “полном газу”. Положение лодочного мотора должно быть обычным и рекомендованным для конкретных условий.

Если скорость вращения вала Вашего лодочного мотора, при полностью открытой заслонке, меньше максимальных рекомендованных оборотов, то обратитесь к показаниям тахометра, и запишите их как верхний максимальный диапазон скоростей работы данного типа винта.

Пример:
Паспортные обороты двигателя = 5000-5600 об./мин.
Максимальные обороты двигателя = 5600 об./мин.
Показания тахометра = 4800 об./мин.
Разность = 800 об./мин.

Разность шага винта в 1 дюйм (2,54 см) соответствует примерно 200 об./мин. С учетом этого, разделим найденную в нашем примере разность между фактическими показаниями тахометра и максимальными паспортными оборотами двигателя на 200. Получим 4. На этом основании попробуйте использовать винт с шагом на 4 дюйма меньше, чем у данного винта. Теперь все должно быть в порядке.

В действительности, обойтись одним каким-либо винтом нельзя. Если Вы собираетесь использовать свое судно как многоцелевое – для прогулок, рыбной ловли или для буксировки воднолыжников, например, то Вам потребуется, безусловно, больше, чем один винт. Настоятельно рекомендуется всегда иметь с собой на борту запасной винт с полным комплектом крепежа.

Если начинающий судовладелец сначала полностью доверяет штатному винту лодочного мотора, то со временем он начинает задумываться над тем, как же улучшить скоростные показатели своего судна. Есть три важнейших момента, которые влияют на характеристики любой лодки – минимум веса, максимум возможной мощности и наиболее подходящий винт. Если с улучшением первых двух характеристик разобраться сможет любой, то вот как улучшить скоростные показатели, не приобретая новый мотор и не экономя на перевозимом грузе, а только лишь за счет грамотно подобранного винта?

Почетное право изобретения судового винта в его нынешнем виде принадлежит Смиту и Эрикссону, на что им в 1835 году был выдан соответствующий патент. Эта дата считается днем рождения судового винта. Патент описывал вращающееся колесо с лопастями, причем предполагалась возможность как одно-, так и двухвинтовой установки. С тех пор прошло почти два столетия, и судовой винт пережил множество модернизаций. Что же мы имеем на данный момент?

Характеристики современного винта

Размеры гребного винта определяют двумя цифрами. Первая – диаметр. Если у винта две или четыре лопасти, то достаточно просто измерить расстояние между кончиками противостоящих лопастей. Если у винта три лопасти, то следует замерить расстояние от центра втулки до кончика любой лопасти и умножить это число на два. Вторая цифра – шаг, т.е. теоретическое расстояние (в принятых единицах – сантиметрах или дюймах), на которое винт продвинется за один полный оборот.

Читать еще:  Гидроопора двигателя что делать

Итак, если имеется винт диаметром 35 см и шагом 53 см, то конфигурацию винта записывают как «35×53». Центральную часть гребного винта называют «втулка».

Втулка служит для центровки винта на приводном валу. У винтов, через которые двигатель выбрасывает выхлопные газы, как это принято в большинстве современных подвесных моторов и кормовых приводов, вокруг втулки имеется обойма, к которой и крепятся лопасти.

Как работают гребные винты?

Лопасти винта толкают воду в одном направлении, а лодка движется в противоположном направлении («каждому действию имеется равно и противоположно направленное противодействие»).

На что влияет форма лопасти?

Лопасти могут иметь самую разнообразную форму. Наиболее распространены лопасти типа «круглое ухо» и эллиптические. Такие гребные винты обеспечивают оптимальное соотношение тяги и скорости. Лопасти других винтов сужаются к кончикам. Это уменьшает трение, и обычно такие лопасти ставят на винты скоростных судов.

Если лопасть отходит прямо от втулки или даже перпендикулярно к ней, то такой гребной винт имеет нулевой гребок. Лопасти с нулевым гребком обеспечивают оптимальный подъем носа лодки, который никак не хочет подниматься при глиссировании. Если лопасть наклонена к хвостовой кромке винта, то это и есть гребок. Если лопасть наклонена в обратную сторону, то говорят, что винт имеет сильный гребок. Такой гребок измеряют в градусах, и, как правило, чем больше гребок, тем больше подъем носа лодки.

Серповидные или полусерповидные винты можно узнать по прямой выходной кромке лопастей. Такая форма предотвращает засасывание воды, и кончики лопастей не захватывают воздух с поверхности, не допуская вентиляции. Пониженное сопротивление движению приповерхностных винтов позволяет при той же установленной мощности достигать более высокой скорости вращения. Винты, лопасти которых закручены в направлении вращения, называются косыми. Такая форма идеально подходит для движения в заросших водоемах, поскольку такие лопасти не склонны накручивать водоросли.

Алюминевые, стальные и композитные гребные винты

Для подвесных моторов и кормовых приводов производители обычно используют алюминиевые винты. Последние достижения в технологии, усовершенствование конструкции и производства винтов из алюминия дали такие превосходные результаты, что их характеристики ни в чем не уступают их цене. Именно поэтому на большинстве небольших лодок установлены такие винты из алюминия.

Поскольку алюминий гребного винта – тот же алюминий, из которого сделан дейдвуд подвесного мотора или кормовой привод, то проблемы с коррозией также сведены до минимума. Однако серьезные удары по алюминиевому винту порой нельзя с легкостью выправить без опасности растрескивания материала. По сравнению с гребными винтами из нержавеющей стали, алюминиевые хуже сопротивляются растягивающим напряжениям. Именно поэтому они изготавливаются с более толстыми лопастями, и как следствие, они примерно на 3 км/ч медленнее стальных при движении на полных оборотах.

Алюминиевые винты идеальны для тех, кто считает свои деньги, максимальные обороты менее важны, чем экономичная (крейсерская) скорость хода, на которой оба материала ведут себя примерно одинаково. Винты из полированной нержавеющей стали – лучший выбор, когда, прежде всего, нужны прочность и эффективность. Поскольку стальные винты в семь раз прочнее алюминиевых, то изготовители могут делать винты значительно тоньше без ущерба для их прочности и жесткости. К несчастью, если ваша лодка несет мощный гоночный винт с несъемной втулкой, то винт из стали может выдержать удар о подводное препятствие, но этот же удар может разнести редуктор. В этом причина широкого внедрения пластиковых втулок, которые при ударе или заклинивании винта прокрутятся или срежутся, как это происходит с алюминиевыми втулками.

Распространены два типа стальных винтов: полированные и шлифованные (менее полированные). Несмотря на распространенное мнение, полировка винта не имеет отношения к его характеристикам. Современные винты, как правило, делают из композитных материалов. Благодаря достижениям химии, нейлоновые и углеродные волокна широко применяются в судостроении. Кроме повышенной относительно алюминия прочности, винты из композитных материалов не подвержены коррозии, а потому поставляются с пожизненной гарантией на втулку или даже со сменными лопастями. По цене они очень близки к алюминиевым винтам.

Сколько нужно лопастей на гребном винте?

Для чего нужен винт с тремя-четырьмя лопастями? По мере увеличения размера лопасти или с увеличением количества лопастей, увеличивается так называемое отношение диаметра к площади. Хотя увеличение площади лопастей увеличивает площадь действия сил, толкающих судно, но увеличивается и трение. Вообразите широкие колеса автомобиля, и сравнение будет полным. Чтобы уменьшить трение, создаваемое лопастями, лопастей должно быть меньше (но не меньше двух, разумеется).

В последние годы существенно возросла мощность лодочных моторов, а конструкторы корпусов современных лодок нашли новые методы уменьшения трения смачиваемой поверхности за счет использования облегченных и композитных материалов, а также придания «ступенчатой» формы днищу лодки. В итоге стало возможным применение четырехлопастных винтов. Если судно и установленный лодочный мотор способны работать с четырехлопастным гребным винтом, то станут доступными еще несколько полезных достоинств. У четырехлопастного винта количество противостоящих лопастей равно, что делает его работу ровной, позволяет быстрее разгоняться с холостого хода, уменьшает минимальную скорость выхода лодки на глиссирование, и даже экономит топливо при движении на крейсерском ходе. Некоторые водномоторники переходят на четырехлопастные гребные винты только из-за одного этого. Следует помнить, что максимальная скорость судна в общем случае не возрастет, а иногда даже слегка уменьшится.

В общем, вывод относительно количества лопастей можно сделать такой: суда длиной более 6 метров вроде легких круизных яхт в общем случае ведут себя лучше с четырехлопастными гребными винтами. Во всех других случаях выбирайте трехлопастной винт, и вы сбережете деньги.

Как подобрать наиболее подходящий винт

Для начала замечу, что один гребной винт может иметь преимущества в одной области, но проигрывать в другой. Возможно, это наиболее существенный вывод, который основывается на практическом опыте. Так что, выбирая винт, решение следует принимать по наиболее важным для вас характеристикам винта. Анализируя характеристики, следует иметь в виду, что у разных винтов лопасти разной формы. Можно выбрать винт, эффективно создающий подъем носа лодки, прежде всего, винты для рыбацких лодок, а можно выбрать винт для прогулочных катеров, которые создают оптимальную тягу.

Ключ к выбору подходящего винта – знание оборотов используемого мотора. Если мотор выходит на максимальные обороты при полном газе и при обычной загрузке, то винт, скорее всего, выбран правильно. Если мотор не может развить максимальные обороты, то, пожалуй, следует подобрать винт размером поменьше. Если мотор развивает слишком большие обороты, размер винта можно немного увеличить. Однако в случае превышения максимальных оборотов мотора, следует обратить внимание на загрузку лодки. Если загрузка лодки мала, то, возможно, вам еще рановато менять «коней».

Если нужно больше тяги для тяжелогруженой лодки или для буксировки, то берите винты большего диаметра, как более широкие шины для автомобиля. Если же нужна только быстроходность, то выбирайте винт увеличенного шага, но меньшего диаметра, чтобы мотор смог создать требуемые обороты. Представляйте всегда диаметр и шаг как две чашки весов, которые нужно сбалансировать. Если достигнуты максимально возможные обороты лодочного мотора, то можно только увеличивать шаг при уменьшении диаметра, или увеличивать диаметр, соответственно уменьшая шаг.

Ремонт алюминиевого винта или покупка бывшего в употреблении – это плохое вложение денег, поскольку при ремонте винт нужно сначала накалить. Нагрев меняет молекулярную структуру материала, резко его ослабляя. Даже если вы всего лишь спрямляете зазубрины или обрезаете лопасти, то тем самым меняете их форму (вместе с характеристиками всего винта).

Винты из нержавеющей стали, с другой стороны, равно как и винты из композитных материалов, можно надежно ремонтировать, так что им вполне можно вернуть первоначальные характеристики. На некоторых современных винтах можно менять отдельные лопасти, что очень удобно.

Винт – не та вещь, на которой имеет смысл экономить деньги. Деньги, потраченные на новый грамотно подобранный мотор, безусловно, окупятся – и через комфорт, и через экономию топлива.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector