Подвесной мотор — это двигательная система для лодок , состоящая из автономного блока, включающего двигатель, коробку передач и гребной винт или водометный привод , предназначенный для крепления к внешней стороне транца . Они являются наиболее распространенным моторизованным способом приведения в движение небольших водных судов. Помимо обеспечения движения, подвесные моторы обеспечивают рулевое управление, поскольку они предназначены для поворота вокруг своих креплений и, таким образом, управления направлением тяги. Скег также действует как руль , когда двигатель не работает. В отличие от стационарных моторов , подвесные моторы можно легко снять для хранения или ремонта.
Чтобы исключить вероятность удара о дно подвесным мотором, его можно поднять в приподнятое положение с помощью электроники или вручную. Это помогает при движении по мелководью, где может быть мусор, который может повредить как мотор, так и гребной винт . Если электродвигатель, необходимый для перемещения поршней, которые поднимают или опускают двигатель, неисправен, каждый подвесной мотор оснащен ручным механизмом сброса поршня, который позволит оператору опустить мотор до его самого низкого положения. [1]
Большие суда, лодки и яхты неизбежно будут иметь внутренние двигатели. Суда среднего размера могут иметь как внутренние, так и внешние двигатели, а малые суда редко имеют внутренние двигатели. Если у вас есть выбор, следует отметить следующие факторы:
Большие подвесные моторы крепятся к транцу с помощью зажимов и управляются либо румпелем, либо с помощью штурвала. Обычно моторы мощностью 100 л. с. и более подключаются к органам управления на штурвале. Они варьируются от 2-, 3- и 4-цилиндровых моделей, генерирующих от 15 до 135 лошадиных сил (от 11 до 101 кВт), подходящих для корпусов длиной до 17 футов (5,2 м), до мощных блоков цилиндров V6 и V8 мощностью до 627 л. с. (468 кВт) [2] , с достаточной мощностью для использования на лодках длиной 37 футов (11 м) и более.
Небольшие подвесные моторы, мощностью до 15 лошадиных сил (11 кВт) или около того, легко переносить. Они крепятся к лодке с помощью зажимов и, таким образом, легко переносятся с лодки на лодку. Эти моторы обычно используют ручную систему запуска с дроссельной заслонкой и переключением передач, установленными на корпусе мотора, и румпель для управления. Самый маленький из них весит всего 12 килограммов (26 фунтов), имеет встроенные топливные баки и обеспечивает достаточную мощность для перемещения небольшой шлюпки со скоростью около 8 узлов (15 км/ч; 9,2 миль/ч). Этот тип мотора обычно используется:
Электрические подвесные лодочные моторы — это автономные движительные агрегаты для лодок , впервые изобретенные в 1973 году Мортоном Рэем из Ray Electric Outboards. [3] Их не следует путать с троллинговыми моторами , которые не предназначены в качестве основного источника энергии. Большинство электрических подвесных лодочных моторов имеют электродвигатели постоянного тока мощностью от 0,5 до 4 киловатт , работающие при напряжении от 12 до 60 вольт постоянного тока. Недавно разработанные подвесные лодочные моторы питаются от переменного тока (AC ) или электродвигателя постоянного тока в силовой головке, как и обычный бензиновый двигатель . При такой установке двигатель может выдавать мощность 10 кВт или более и способен заменить бензиновый двигатель мощностью 15 л. с. или более. Преимуществом индукционного или асинхронного двигателя является передача мощности на ротор посредством электромагнитной индукции . Поскольку эти двигатели не используют постоянные магниты , они требуют меньшего обслуживания и развивают больший крутящий момент при более низких скоростях вращения гребного винта.
Водометный движитель доступен в качестве опции для большинства подвесных моторов. Хотя он менее эффективен, чем открытый винт, он особенно полезен в приложениях, где важна способность работать на очень мелкой воде. Он также устраняет опасность разрыва, характерную для открытого винта.
Пропановые подвесные моторы доступны у нескольких производителей. Эти продукты имеют ряд преимуществ, таких как более низкие выбросы, отсутствие проблем, связанных с этанолом, и отсутствие необходимости в дросселе после того, как система находится под давлением. [4] По мнению Popular Mechanics и других изданий о лодках , Lehr является первым производителем, выпустившим на рынок подвесной мотор, работающий на пропане . [5] [6] [7] [8]
Первым известным подвесным мотором был небольшой 11-фунтовый (5 кг) электрический агрегат, разработанный около 1870 года Гюставом Труве [9] и запатентованный в мае 1880 года (Патент № 136 560). [10] Позднее, в 1896 году, компанией American Motors Co [9] было произведено около 25 подвесных моторов с бензиновым двигателем , но ни одна из этих двух новаторских попыток, по-видимому, не имела большого успеха.
Подвесной лодочный мотор Waterman, по-видимому, является первым подвесным двигателем с бензиновым двигателем, выставленным на продажу в значительных количествах. [11] Он разрабатывался с 1903 года в Гросс-Айле, штат Мичиган, а заявка на патент была подана в 1905 году [12] Начиная с 1906 года [13] [14] компания продолжала производить тысячи его агрегатов «Porto-Motor» [15] , [16] заявив о 25 000 продажах к 1914 году. [17] Фирма по производству лодочных моторов Caille Motor Company из Детройта сыграла важную роль в производстве цилиндра и двигателей.
Самый успешный ранний подвесной мотор [16] был создан норвежско-американским изобретателем Оле Эвинрудом в 1909 году. [18] Исторически большинство подвесных моторов были двухтактными , оснащенными карбюратором из-за присущей конструкции простоты, надежности, низкой стоимости и легкого веса. К недостаткам можно отнести повышенное загрязнение из-за большого объема несгоревшего бензина и масла в выхлопе, а также более громкий шум.
Четырехтактные подвесные моторы продаются с конца 1920-х годов, например, Roness и Sharland. В 1962 году Homelite представила четырехтактный подвесной мотор мощностью 55 лошадиных сил (41 кВт), созданный на основе четырехцилиндрового автомобильного двигателя Crosley . Этот подвесной мотор назывался Bearcat и позже был куплен Fischer-Pierce, производителем Boston Whaler, для использования на своих лодках из-за их преимуществ по сравнению с двухтактными двигателями. В 1964 году Honda Motor Co. представила свою первую четырехтактную силовую головку. [19] В 1984 году Yamaha представила свои первые четырехтактные подвесные моторы, которые были доступны только в диапазоне малой мощности. В 1990 году Honda выпустила четырехтактные модели мощностью 35 л. с. и 45 л. с. Они продолжали лидировать в разработке четырехтактных двигателей в течение 1990-х годов, поскольку американские и европейские правила выбросов выхлопных газов, такие как CARB ( California Air Resources Board ), привели к распространению четырехтактных подвесных двигателей. Сначала североамериканские производители, такие как Mercury и OMC, использовали технологии двигателей японских производителей, таких как Yamaha и Suzuki, пока не смогли разработать свой собственный четырехтактный двигатель. Неотъемлемые преимущества четырехтактных двигателей включали: меньшее загрязнение (особенно масла в воде), снижение шума, повышенную экономию топлива и увеличенный крутящий момент на низких оборотах двигателя.
Honda Marine Group , Mercury Marine , Mercury Racing, Nissan Marine, Suzuki Marine, Tohatsu Outboards, Yamaha Marine и China Oshen-Hyfong Marine разработали новые четырехтактные двигатели. Некоторые из них карбюраторные, как правило, двигатели меньшего объема. Остальные имеют электронный впрыск топлива. В зависимости от производителя, новые двигатели выигрывают от передовых технологий, таких как несколько клапанов на цилиндр, регулируемые фазы газораспределения (VTEC от Honda), повышенный крутящий момент на низких оборотах (BLAST от Honda), трехходовые системы охлаждения и впрыск топлива с замкнутым контуром. Четырехтактные двигатели Mercury Verado уникальны тем, что они имеют наддув .
Mercury Marine, Mercury Racing, Tohatsu, Yamaha Marine, Nissan и Evinrude разработали компьютерно-управляемые двухтактные двигатели с непосредственным впрыском. Каждый бренд может похвастаться своим методом DI.
Экономия топлива как на подвесных моторах с прямым впрыском, так и на четырехтактных моторах составляет от 10 до 80 процентов по сравнению с обычными двухтактными моторами. [20]
Однако разрыв между двухтактными и четырехтактными подвесными моторами в плане экономии топлива начинает сокращаться. Производители двухтактных подвесных моторов недавно представили технологии, которые помогают улучшить двухтактную экономию топлива. [21]
В 2012 году Lehr Inc. представила несколько небольших (<5 л.с.) подвесных моторов на основе модифицированных китайских бензиновых двигателей для работы на пропане . Tohatsu в настоящее время также выпускает модели с двигателем на пропане, все мощностью 5 л.с. Переделка более крупных подвесных моторов для работы на сжиженном нефтяном газе считается необычной и экзотической, хотя некоторые любители продолжают экспериментировать.
Важно выбрать двигатель, который хорошо подходит корпусу по мощности и длине вала.
Независимо от того, используете ли вы водоизмещающее или глиссирующее судно, следует выбирать соответствующий уровень мощности; слишком большая мощность расточительна (добавляет ненужный вес) и часто может быть опасной. [22] На судах, построенных в США, имеются таблички с характеристиками береговой охраны , на которых указаны максимально рекомендуемые мощности двигателей для корпусов. В Соединенном Королевстве на транцах судов имеются таблички CE, на которых указаны максимальная мощность двигателя, длина вала, максимальный вес двигателя и максимальное количество людей или максимальная нагрузка.
Длина вала подвесного мотора стандартизирована для 15-, 20- и 25-дюймовых (38-, 51- и 64-сантиметровых) транцев . Если вал слишком длинный, он будет выдаваться в воду дальше, чем необходимо, создавая сопротивление , что ухудшит производительность и экономию топлива. Если вал слишком короткий, мотор будет склонен к вентиляции. Еще хуже, если водозаборные отверстия на нижнем блоке недостаточно погружены, возможен перегрев двигателя, что может привести к серьезным повреждениям.
Различные марки подвесных двигателей требуют различных размеров и габаритов транца. Это влияет на производительность и дифферент.
Высота мотора на транце является важным фактором для достижения оптимальной производительности. Мотор должен быть как можно выше без вентиляции или потери давления воды. Это минимизирует эффект гидродинамического сопротивления во время движения, позволяя развивать большую скорость. Как правило, антивентиляционная пластина должна быть примерно такой же высоты, как киль , или на два дюйма выше , при нейтральном положении мотора.
Дифферент — это угол наклона мотора по отношению к корпусу, как показано ниже. Идеальный угол наклона — это угол, при котором лодка движется ровно, при этом большая часть корпуса находится на поверхности, а не бороздит воду.
Если дифферент мотора слишком велик, нос будет слишком высоко поднят в воде. При слишком малом дифференте нос будет слишком низко поднят. Оптимальная настройка дифферента будет зависеть от многих факторов, включая скорость, конструкцию корпуса, вес и баланс, а также условия на воде (ветер и волны). Многие большие подвесные моторы оснащены системой дифферента , электродвигателем на монтажном кронштейне с переключателем на штурвале, который позволяет оператору регулировать угол дифферента на ходу. В этом случае мотор следует полностью дифферентовать внутрь для запуска и дифферентовать наружу (следя за тахометром ) по мере того, как лодка набирает обороты, пока она не достигнет точки, непосредственно предшествующей началу вентиляции, или дальнейшая регулировка дифферента не приведет к увеличению оборотов двигателя без увеличения скорости движения. Двигатели, не оснащенные системой гидроусилителя, регулируются вручную с помощью штифта, называемого фиксатором наклона топпера.
Вентиляция — это явление, которое происходит, когда поверхностный воздух или выхлопные газы (в случае двигателей, оснащенных выхлопом через ступицу) втягиваются во вращающиеся лопасти винта. Поскольку винт толкает в основном воздух вместо воды, нагрузка на двигатель значительно снижается, заставляя двигатель работать на повышенных оборотах, а винт вращаться достаточно быстро, чтобы вызвать кавитацию , в результате чего тяга вообще не генерируется. Состояние продолжается до тех пор, пока винт не замедлится достаточно, чтобы пузырьки воздуха поднялись на поверхность. [23] Основными причинами вентиляции являются: слишком высокая установка двигателя, чрезмерный вынос двигателя, повреждение антивентиляционной пластины, повреждение винта, посторонний предмет, застрявший в кольце диффузора.
Если рулевой упадет за борт, лодка может продолжать движение под двигателем, но без контроля, что может привести к серьезным или смертельным травмам рулевого и других людей в воде. Мера безопасности — это « шнур отключения », прикрепленный к лодке и рулевому, который отключает двигатель, если рулевой упадет за борт. [24]
Наиболее распространенный тип охлаждения, используемый на подвесных моторах всех эпох, использует резиновый импеллер для перекачивания воды из-под ватерлинии в двигатель. Эта конструкция осталась стандартной в основном из-за эффективности и простоты своей конструкции. Одним из недостатков этой системы является то, что если импеллер работает всухую в течение длительного времени (например, если оставить двигатель работающим, вытащив лодку из воды, или в некоторых случаях наклонить двигатель из воды во время работы), импеллер, скорее всего, будет разрушен в процессе.
Воздушно-охлаждаемые подвесные двигатели в настоящее время выпускаются некоторыми производителями. Это, как правило, небольшие двигатели мощностью менее 5 лошадиных сил (3,7 кВт). Подвесные двигатели, производимые Briggs & Stratton, имеют воздушное охлаждение. [25]
Подвесные моторы, производимые Seven Marine, используют замкнутую систему охлаждения с теплообменником. Это означает, что соленая вода не прокачивается через блок двигателя, как в случае с большинством подвесных моторов, а вместо этого охлаждающая жидкость двигателя и забортная вода прокачиваются через (противоположные стороны) теплообменника.
Подвесной двигатель может заглохнуть, если у него нет правильных входов. Распространенными проблемами, которые приводят к остановке, являются проблемы с электрикой, низкокачественный бензин или засоренный топливный фильтр. [26] Другие проблемы могут включать поврежденный масляный переключатель карбюратора.
Во Вьетнаме и других частях Юго-Восточной Азии лодки с длинным хвостом используют подвесные моторы, измененные так, чтобы их винты были далеко от остальной части двигателя. Во Вьетнаме эти подвесные моторы называются máy đuôi tôm ( мотор с хвостом креветки ), которые представляют собой небольшие бензиновые, дизельные или даже модифицированные автомобильные двигатели с воздушным или водяным охлаждением, прикрепленные болтами к сварной стальной трубчатой раме с другой длинной стальной трубой длиной до 3 м для удержания удлиненного приводного вала, приводящего в движение обычный гребной винт. Рама, которая удерживает двигатель, имеет короткий, поворотный стальной штифт/трубку длиной около 15 см снизу, который вставляется в соответствующее отверстие на транце или в сплошной блок или деревянную деталь, специально встроенную в него. [27] [28] [29] [30] [31] Такое расположение позволяет чрезвычайно быстро переносить двигатель на другую лодку или на хранение — все, что нужно, это поднять его. Поворотная конструкция позволяет оператору поворачивать подвесной мотор практически во всех направлениях: вбок для направления, вверх и вниз для изменения линии тяги в зависимости от скорости или подъема носа, полностью поднимать из воды для легкого запуска, размещать приводной вал и гребной винт вперед вдоль борта лодки для заднего хода или помещать их внутрь лодки для замены гребного винта, что может быть обычным явлением для дешевых литых алюминиевых гребных винтов на часто подверженных загрязнению внутренних водных путях.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )