Лодочный мотор. Виды и работа. Особенности и как выбрать

Лодочный мотор – это специальный двигатель, предназначенный для фиксации к транцу лодки для обеспечения быстрого движения без применения весел. Это подвесная конструкция, которая не занимает полезное пространство судна. Она используется на компактных лодках, предназначенных для прогулок, охоты или рыбной ловли. Мощность серийных моторов может достигать 350 л.с.

Типы моторов по разновидности силового агрегата

Лодочные двигатели отличаются между собой в зависимости от способа обеспечения движения. В качестве силового агрегата может использоваться несколько типов моторов:

• Электрический.
• Бензиновый двухтактный.
• Бензиновый четырехтактный.
• Дизельный.

Электрические характеризуются небольшой мощностью и габаритами, что компенсирует значительный вес батареи для их питания. Обычно в продаже встречаются только устройства до 5 л.с. Они недорогие и компактные, к тому же могут легко сниматься для хранения в безопасном месте для предотвращения воровства. Это важно если лодка постоянно находится на причале. Электромоторы тихоходные агрегаты. Их обычно выбирают для движения на водоемах с особым экологическим статусом, на которых запрещено использовать агрегаты с опасными выбросами или повышенным шумом.

Бензиновые двухтактные более распространены. Они являются самыми легкими устройствами, работающими на топливе. К сожалению, они более прожорливы и шумные. Для их заправки необходимо смешивать бензин с моторным маслом в пропорции рекомендуемой производителем. Такие устройства имеют ограниченный ресурс. У них значительная часть топлива сбрасывается в воду вместе с выхлопными газами, поскольку оно не успевает прогорать.

Четырехтактный мотор, работающий на бензине, более совершенный. Он тихоходный и потребляет на 30% меньше горючего, но и весит больше. Для него не нужно специально подготавливать топливо, поскольку бензин и масло заливаются по отдельности. Такой вариант подойдет для установки на судна длиной больше 3-4 м.

Дизельные наиболее экономичные в плане потребления топлива. Они тяжелее, и запускаются сложнее, особенно в зимнее время. При этом у них огромный ресурс и очень надежная конструкция. Мощность таких моторов на порядок выше, поэтому их часто устанавливают на прогулочные катера, когда на агрегат ложится большая нагрузка, сопровождаемая минимальными перерывами между поездками.

Виды лодочных моторов в зависимости от способа движения

Силовые агрегаты могут по-разному передавать создаваемое усилие на формирование движущей силы. Подвесной лодочный мотор может быть:

Преимущества и недостатки винтов

Такие моторы имеют в своей конструкции гребной винт. Это самые распространенные устройства, которые хорошо подходят для движения на глубоководье. Они сравнительно недорогие и предусматривают более простое техническое обслуживание, которое зачастую можно провести самостоятельно без обращения в мастерскую. При этом такая конструкция имеет и недостатки. В первую очередь вращающийся винт может наматывать на себя водную растительность. Если она довольно жесткая, то двигатель останавливается. Также недостатком является высокая вероятность повреждения винта при движении на отмели. Он может деформироваться при ударе о камни.

Параметры винтовых двигателей во многом зависят от конструкции самого винта. Чем больше лопастей, тем более маневренной и быстроходной будет лодка. При этом форма винта должна соответствовать мощности силового агрегата. Обычно винты вращаются в правую сторону. В том случае если лодка имеет два мотора, то второй должен совершать обороты влево. Это предотвратит снос в сторону во время движения.

Турбинный лодочный мотор

Мотор с турбиной еще называют водометным. Он также имеет винт, но тот укрыт в специальном канале, выполненном в виде трубки. Лопасти захватывают воду с передней части лодки и выбрасывают ее через более узкий проход, создавая тонкую струю. Повторяется принцип работы водомета. Такая конструкция не имеет открытых вращающихся частей. Благодаря этому она меньше страдает от длинных водорослей, а также не так подвержена механическим повреждениям при движении в условиях мелководья. Обычные суда с турбинным агрегатом способны двигаться даже на глубине 30 см. Это позволяет подходить на созданной тяге прямо к берегу, не используя весла.

Важным преимуществом турбинных лодочных моторов является их тихоходность и низкая вибрация. Их часто выбирают охотники для установки на резиновые лодки, чтобы меньше распугивать дичь. Также двигатели с водометами применяют для развлекательных лодок, которые курсируют на оживленных пляжах. Они более безопасны для пловцов.

Почему требуется настройка погружения винта или водомета

Чтобы лодочный мотор работал как следует, необходимо правильно выставить глубину погружения его винта или турбинного механизма. Если поставить привод слишком высоко, то лодка не сможет развивать свою оптимальную скорость. Если перестараться и заглубить слишком сильно, то создастся повышенная нагрузка, что может сопровождаться вибрацией от мотора, передаваемой на корпус судна. Также если перестараться с глубиной, то повышается вероятность случайного повреждения винта или водомета в случае движения на высокой скорости по участку с выступающими камнями.

Многие типы топливных лодочных моторов предусматривают систему выхлопа газов через винт, а не сверху. Для них чрезмерное заглубление приводит к созданию дополнительной нагрузки на агрегат. Ему сложнее вытолкнуть отработанные газы из камеры сгорания. В результате мотор больше греется и не может набрать свою полную мощность.

У электрических двигателей предусматривается специальный механизм для регулировки глубины винта. У моторов на ДВС это осуществляется путем наклона самого агрегата. Для этого предусматривается специальный механизм, который дает возможность менять положение оси относительно горизонта.

Выбор мотора под габариты лодки

Покупая лодочный мотор, следует обратить внимание на рекомендации производителя. Он всегда указывает максимальные параметры судна, для которого может подойти данный агрегат. В первую очередь это касается длины лодки и ее веса. Вполне возможно установить более слабый двигатель, но при этом нужно понимать, что динамика движения понизится. При этом если поставить слишком мощное устройство, то использование такого водного средства небезопасно. Чтобы это компенсировать, необходимо нагрузить нос лодки, это уберет ее чрезмерный подъем при разгоне.

Также важным критерием являются габариты транца лодки. Это задняя жесткая часть, предназначенная для фиксации двигателя. Информация о том, какой транец подходит под агрегат имеется в инструкции для мотора. Если данные показатели не будут совпадать, то не удастся настроить правильное заглубление винта. Зачастую параметры рекомендуемого транца указываются в название самого мотор.

Для этого используются латинские буквы:

• S – 38-45 см.
• L – 50-57 см.
• X – 60-64 см.
• U – 65-68 см.

Способы запуска двигателя

Лодочный мотор может иметь различную систему запуска. В плане электрических устройств никаких проблем нет. Достаточно нажать кнопку и винт начинает вращаться. В случае с агрегатами на ДВС все гораздо сложнее. В них применяется несколько способов пуска:

Моторы с ручным пуском самые распространенные, поскольку недорогие и обладают меньшим весом. В качестве стартера у них применяется шнурок, наподобие используемого в бензопилах и мотокосах. Сначала нужно прокачать топливо с помощью специального ручного насоса, после чего дернуть за шнурок. Это требует значительной физической силы. Хотя это и популярная конструкция, но она имеет и недостаток. Зачастую после рывка за шнур тот может потянуть в обратную сторону, вызвав болевые ощущения и растяжение связок руки. Особенно эта проблема актуальна для дизельных двигателей.

Электронный пуск намного удобнее. Лодочные моторы более высокого класса имеют электростартер, который при нажатии кнопки или повороте ключа, в зависимости от модели, раскручивает коленвал и мотор запускается. Это действительно очень удобно, но за это придется доплатить и поплатиться весом устройства. Это большой недостаток, поскольку такие агрегаты стоят дорого, и оставлять их на лодке возле причала нежелательно. В связи с этим большинство рыбаков вынуждены снимать двигатель и переносить его для хранения в защищенное место. Также такие агрегаты имеют аккумуляторную батарею, которая необходима для пуска стартера.

Комбинированный лодочный мотор может запускаться как от стартера, так и вручную. Если аккумулятор сел, то это не проблема и всегда можно воспользоваться шнурком. Подавляющее большинство агрегатов являются именно комбинированными. Моторы чисто с электронным пуском более редкие.

Генератор

Практически любой лодочный мотор, который работает на топливе, имеет в своей конструкции генератор. Он вырабатывает электроэнергию, требуемую для подзарядки аккумулятора. Даже те устройства, которые запускаются вручную, могут иметь генератор, что необходимо для подключения внешних электрических приборов. В первую очередь это система навигации, рация, эхолот или другое оснащение. Генераторы вырабатывают постоянный ток напряжением 12В. При выборе двигателя необходимо ориентироваться по тому, какой способ подключение внешнего оборудования в нем предусматривается, чтобы избежать несовместимости.

Принцип действия и конструкция двигателей подвесных моторов

Рабочий цикл двухтактного ДВС

Практически все отечественные подвесные моторы снабжены двигателями, работающими по двухтактной схеме. Проследим, как совершается рабочий цикл в двухтактном двигателе.

При движении поршня вверх от НМТ (нижней мертвой точки) в картере двигателя увеличивается разрежение и через впускное окно, расположенное в средней части картера, всасывается бензовоздушная смесь — происходит впуск (рис. 1, I). Достигнув верхней мертвой точки (ВМТ), поршень направляется вниз. Смесь в картере начинает сжиматься (рис. 1, III), т. к. к этому моменту впускное окно уже перекрыто (механизм управления впуском описан ниже). Когда верхняя кромка поршня дойдет до выпускного окна, камера сгорания соединится с атмосферой (однако выпуска не произойдет, потому что воспламенения смеси еще не было). Двигаясь дальше, верхняя кромка поршня открывает продувочное окно и смесь, предварительно сжатая в картере, устремляется в камеру сгорания.

После прохождения НМТ поршень снова движется вверх. В картере под поршнем начинается процесс формирования нового заряда для продувки, а в камере сгорания смесь в это время сжимается. Поршень, двигаясь вверх, перекрывает сначала продувочные окна, а затем выпускные окна — продувка заканчивается и начинается сжатие (рис. 1, II). В момент подхода поршня к ВМТ в запальной свече возникает искра, топливо воспламеняется и возросшее давление толкает поршень вниз — происходит рабочий ход (рис. 1, IV). Выпускные окна открываются — начинается выпуск, давление в камере сгорания падает. Отработанные газы улетают через выпускное окно в атмосферу, а после открытия продувочных окон поступающая через них свежая смесь выталкивает остатки отработанных газов — происходит продувка.

Система продувки

Если процессы сжатия, сгорания и расширения в двух и четырехтактных двигателях аналогичны, то очистка цилиндра от остаточных газов и наполнение его свежей смесью у них существенно различаются. В четырехтактном двигателе основная масса остаточных газов вытесняется поршнем при его ходе к ВМТ (верхней мертвой точке). В двухтактном двигателе отработанные газы вытесняются свежей смесью, предварительно сжатой в картере, при открытых продувочных и выхлопных окнах, т. е. продувка и выпуск происходят одновременно. При больших конструктивных преимуществах такая система очистки имеет и свои минусы: свежая смесь частью смешивается с остатками продуктов сгорания, а частью вылетает в атмосферу через выпускную систему. Чтобы свести к минимуму эти нежелательные явления при наилучшей очистке цилиндра от остаточных продуктов сгорания, конструкторами двухтактных двигателей разработаны различные системы продувки цилиндра.

Таких систем несколько: контурная, в которой поток продувочной смеси движется по контуру цилиндра, прямоточная с движением смеси от одного конца цилиндра к другому и др.

В настоящее время в двухтактных двигателях подвесных лодочных моторов повсеместно применяется возвратно-петлевая схема продувки. Здесь рабочая смесь направляется из нижней части цилиндра в верхнюю, описывает петлю и выталкивает отработавшие газы. Петлевая схема продувки конструктивно проста — это и определило ее выбор для лодочных и мотоциклетных двигателей, хотя она и характеризуется наличием не продутых зон в цилиндре в большей степени, чем прямоточная и контурная.

Конструкция двигателя

Конструктивно двигатель подвесного мотора (рис. 11) состоит из неподвижных деталей — цилиндров, головок, картера и подвижных — коленвала, поршней, шатунов, маховика (рис. 12).

Цилиндры двигателей выполняются из алюминиевого сплава в виде блока («Ветерок», «Нептун», «Вихрь», «Москва») либо каждый отдельно («Салют», «Привет-22») с залитыми или запрессованными гильзами из серого чугуна. Цилиндры со стороны ВМТ закрываются головкой, отливаемой из алюминиевого сплава в одном блоке или отдельно на каждый цилиндр.

Картеры двигателей отливаются из алюминиевого сплава и конструктивно выполняются с одним или несколькими разъемами в плоскости, перпендикулярной к оси коленвала («Салют», «Вихрь», «Нептун», «Привет-22»), по оси коленвала («Москва») или туннельного типа без разъемов («Ветерок»). В средней части картера («Вихрь», «Нептун», «Привет-22») расположен впускной канал, расходящийся на верхнюю и нижнюю кривошипные камеры, впуск смеси в которые производится через золотниковые шайбы, вращающиеся вместе с коленвалом (см. рис. 9). На двигателях с клапанным впуском («Ветерок», «Москва», «Прибой») к картеру крепится клапанная перегородка с пластинчатыми клапанами, открывающимися при образовании достаточного разрежения в кривошипной камере.

Коленвалы двигателей подвесных лодочных моторов изготовляются цельными при разъемных нижних головках шатунов («Ветерок», «Прибой», «Москва») или составными при неразъемных головках («Вихрь» «Нептун», «Привет-22», «Салют»). Разборные коленвалы двухцилиндровых двигателей состоят из двух кривошипов, соединяемых между собой с помощью оси («Нептун»), торцевых шлиц («Вихрь») или цанговым соединением («Привет-22»). На верхнем клапане коленвала предусматривается конус со шпонкой для посадки маховика. Нижний конец для соединения с вертикальным валом имеет отверстие со шлицами («Ветерок», «Москва», «Прибой», «Нептун») или квадратный хвостовик («Вихрь», «Привет-22», «Салют»). Коленвалы штампуются из легированной хромоникелевой стали.

Маховики двигателей подвесных лодочных моторов помимо основного назначения — уменьшения неравномерности вращения коленвала — используются для размещения магнитной системы магнето. В обод маховика заливаются («Ветерок», «Москва») или крепятся с помощью винтов («Вихрь», «Нептун», «Привет-22») постоянные магниты с полюсными наконечниками.

Шатуны штампуются из легированной стали. Их стержни выполняются двутаврового сечения, хорошо противостоящего изгибу. Разъемная кривошипная головка шатуна имеет крышку с фиксирующим изломом, соединяющуюся с телом шатуна двумя шатунными болтами. Неразъемная конструкция головки обеспечивает более высокие жесткость и надежность кривошипно-шатунного механизма, но вызывает необходимость замены всего узла (коленвала с шатуном) при износе или повреждении одной из деталей. Шатунные подшипники в двигателях подвесных лодочных моторов выполняются роликовыми или игольчатыми со свободными иглами («Ветерок», «Салют») или с сепаратором («Нептун», «Привет-22», «Вихрь», «Москва-25»). В поршневую (верхнюю) головку шатуна запрессовывается бронзовая втулка, служащая подшипником скольжения для поршневого пальца (кроме мотора «Привет-22» с игольчатым подшипником верхней головки шатуна).

Поршни отливаются из алюминиевых сплавов. Днище поршня в зависимости от типа продувки может быть выпукло-сферической формы или со специальным козырьком (дефлектором). Уплотнение зазора между цилиндром и поршнем производится двумя — тремя поршневыми кольцами, изготовляемыми из высокопрочного мелкозернистого чугуна. Для исключения проворачивания колец и поломок из-за попадания их замков в просветы окон кольца фиксируются общим или индивидуальными для каждого кольца стопорами.

Поршневые пальцы, как правило, плавающей конструкции — вращаются не только в верхней головке шатуна, но и в бобышках поршня. От перемещений в осевом направлении палец фиксируется двумя пружинными стопорными кольцами, устанавливаемыми по его концам в канавки бобышек поршня. Изготовляются поршневые пальцы из цементируемой низкоуглеродистой стали.

В систему питания и смесеобразования двигателей подвесных лодочных моторов входят топливный бак, гибкий соединительный топливный шланг с ручной подкачивающей грушей, топливный насос, карбюратор и соединительные шланги (рис. 13). Более просто устроена система питания маломощных одноцилиндровых подвесных лодочных моторов («Салют», «Стрела») со встроенным бензобаком и поступлением топлива самотеком. Карбюраторы поплавкового типа оборудованы системами и устройствами, обеспечивающими обогащение топливной смеси при пуске двигателя, работу в эксплуатационном диапазоне нагрузок и быстрый переход от малой нагрузки к полной, стабильность качественного состава смеси при полной нагрузке и экономичность. Карбюратор мотора «Салют-М» — с центральной поплавковой камерой и цилиндрическим золотником. Карбюраторы КЗЗБ («Ветерок-8Э») и КЗЗВ («Ветерок-123») — горизонтального типа, с боковым расположением поплавковой камеры — максимально унифицированы между собой и отличаются только размерами диффузора.

Карбюратор типа К36 — поплавкового типа с горизонтально расположенной камерой — используется на моторах «Нептун-23» (К36Л) и «Москва-25», «Москва-30» (К36Н). Карбюраторы моторов семейства «Вихрь» и мотора «Привет-22» — поплавкового типа с горизонтальным расположением поплавковой камеры. Они отличаются диаметром проходного сечения главного жиклера и диффузора, мм:

В двигателях подвесных лодочных моторов системы питания и смазки совмещены — масло добавляется непосредственно в топливо и подается в двигатель по общей топливной системе. Смесь бензина с маслом распыливается в карбюраторе, смешивается и засасывается в картер, где масло оседает на поверхности деталей, покрывая их тонкой пленкой. Масляный туман, образующийся в картере при вращении кривошипа, смазывает шатунные и коренные шейки коленвала, подшипники верхних головок шатуна, поршневые пальцы, зеркало цилиндра.

Прочие агрегаты и системы подвесного мотора

Пусковое устройство подвесных лодочных моторов оборудуется механизмом с самоубирающимся шнуром. Можно выделить два конструктивных решения пускового устройства лодочных моторов: механизм верхнего расположения, в котором зацепление с маховиком производится посредством собачки или собачек, расположенных на шкиве-блоке («Вихрь», «Нептун», «Москва» (см. рис. 14), «Салют»), и механизм нижнего расположения, пусковая шестерня которого входит в зацепление с зубчатым ободом маховика («Ветерок» (см. рис. 15), «Привет-22», «Прибой»). В качестве аварийного на всех моторах предусмотрен запуск с помощью шнура, наматываемого на верхнюю часть маховика. Лодочные моторы «Вихрь-30» и «Москва-25АЭ» («Москва-ЗОЭ») снабжены электрозапуском. В моторе с электрозапуском «Вихрь-30» система электропитания дополнена аккумуляторной батареей 6СТ42 (6СТ45), выпрямителем для подзарядки аккумуляторной батареи и электростартером.

Система охлаждения отечественных подвесных лодочных моторов — водяная, проточная, состоящая из водозаборника, насоса и трубопроводов (рис. 16). Охлаждающая вода подается в двигатель насосом, в качестве которого используется преимущественно помпа коловратного типа. Коловратная помпа состоит из корпуса и резиновой крыльчатки, в ступицу которой залита латунная втулка («Ветерок», «Москва», «Нептун», «Вихрь»). На моторах «Привет-22» и «Салют-М» установлен водяной насос бесконтактного вихревого типа.

Подвеска мотора

Подвеска обеспечивает крепление мотора к транцу лодки, поворот относительно вертикальной оси для изменения направления движения и откидывание при задевании подводной части за препятствия (рис.4). Для удержания мотора в откинутом состоянии при длительных остановках и движении на веслах в подвеске имеется подпружиненный упор. Для установки мотора под нужным углом относительно транца в зависимости от загрузки лодки и угла наклона транца подвеска снабжена устройством, позволяющим ступенчато регулировать этот угол. У моторов с реверс-редукторами имеются устройства, исключающие откидывание мотора при работе на задний ход.

Подвеска служит для легкосъемного крепления подвесного мотора на транце мотолодки в вертикальном положении. Она обеспечивает поворот мотора вокруг вертикальной оси при маневрировании и поворот вокруг горизонтальной оси для откидывания его на стоянке или при ударе на ходу о препятствие.

Подвеска состоит из двух кронштейнов — правого и левого, соединенных двумя шпильками. При помощи двух зажимных резьбовых болтов, на концах которых установлены опорные шайбы, кронштейны жестко закрепляют на транце. Мотор соединен с кронштейнами резиновыми амортизаторами, чем достигается значительное снижение передачи вибрации и шума мотора на корпус лодки.

Подвеска позволяет устанавливать мотор на лодках, имеющих различные углы наклона транца. Поэтому упорная пластина для дейдвуда, крепящаяся к низу кронштейнов, может переставляться в пять фиксированных положений.

На подвеске размещено специальное запорное устройство — защелка, удерживающая мотор от откидывания при запуске или движения на заднем ходу. Усиление пружин защелки регулируется так, чтобы она расцеплялась с пластиной кронштейнов и позволяла откинуться мотору при наезде на препятствие. Тем самым мотор и транец лодки предохраняются от серьезных поломок. Защелка может быть выключена вручную при нажатии на рычаг, расположенный спереди межцу кронштейнами, и мотор может быть легко откинут и зафиксирован на подставке в этом положении. Подвеска всех подвесных моторов имеет сходную конструкцию (см., например, рис. 4). У всех моторов семейства «Вихрь» подвеска полностью идентична и взаимозаменяема в узлах и деталях.