Выбор мощности двигателя яхты, про обороты и шаг винта

Всем привет. Сегодня хочу рассказать как я выбирал мощность двигателя для своей яхты Didi-40cr, как подбирал редуктор для него и как всё это связанно с шагом винта.

Начну пожалуй с того, что по проекту яхты Дикс рекомендует устанавливать двигатель мощностью от 15 до 25 лошадиных сил, а винт применять складной 2-х лопастной 17″ с шагом 9″.

Ну во первых в качестве введения сообщу, что для экономии средств принял решение конвертировать движок самостоятельно (об этом я напишу в отдельной статье и даже смонтирую видео), тк двигатель с приставкой marine стоит в 3-4 раза дороже того-же самого автомобильного двигателя. Изначально при выборе движка я решил, что больше не меньше, (тем более, что на лодках подобного размера мастхев производителей двигатели устанавливают в разы мощнее от 40 до 80 л.с) и смотрел на движки мощностью 25-30 л.с. но потом поразмыслив я всё-же пришёл к тому, что увеличение мощности влечёт к увеличению массы, увеличению расхода топлива и увеличению габаритов машинного отделения, а это на моей полу круизной, полу спортивной яхте ни к чему.

Сначала я долго изучал рынок дизельных движков от легковых автомобилей, и самыми подходящими по массе и мощности на первый взгляд мне приглянулся корейский KIA, тот что ставят на KIA PIKANTA, при своей небольшой массе (головка и корпус из аллюминия) он выдаёт 60 л.с. но как я уже говорил это избыточно да и в добавок эти движки турбированные и напичканы электроникой, что не вписывалось в мои требования надёжности и простоты ремонта.

На рисунке вше от самый 3-х цилиндровый движок KIA.

Но немного поразмыслив и покапав интернет я открыл для себя нишу промышленных не дорогих дизелей применяемых в сельхоз технике таких производителей, как: Mitsubishi, Lombardini, Deuz, Suzuki, Yanmar и Kubota. Первым выбор па на Lombrdini LDW1002, тем более, что на его основе серийно выпускаются морские агрегаты под брендом Lombardini-marine,  а ценник на них сравнительно адекватен, я думаю вы удивитесь, но движки Lombrdini устанавливают на тракторы БЕЛАРУСЬ, да да вы правильно прочитали казалось бы эти вездесущие и не дорогие тракторишки, а их компектуют движками от именитого бренда!

Я даже нашёл один такой контрактный движок на просторах онлайн доски объявлений за приемлемую цену, но пока я думал его купил кто то другой, наверное это и к лучшему, тк поизучав дизеля я пришёл к выводу, что используемые в движках от lonbardini мотор-форсунки (это не касается lombordini, это в целом ко всем) хоьб и упрощают движок, но проигрывают в надёжности механическому насосу, тк у них электронное управление, а может и нет, я не специалист по движкам, это сугубо моё частное мнение. Тав вот, “мой” движок lombardini купил кто то другой, поэтому я продолжил поиск и анализ рынка. Тут я открыл ещё один тип двигателей – это двигатели для авто рефрежираторов. Кстати ранее упомянутый lombardini был от газонокосилки. Так как к рефрежираторам предъявляются требования особой надёжности, ведь его поломка будет довольно дорого обходится перевозчику, то и движки на них должны стоять особо надёжные, подумал я. И оказался прав! Движки которые ставят на рефрежераторы специально сертифицируют сертификатом непрерывной работы TIER-3 и TIER-4, что гарантирует их непрерывную работу в течении года с остановкой только для смены масла! И как раз как мне и нужно в холодильных установках применяют маломощные движки от 9 до 50 лошадиных сил японского производства Suzuki, Kubota и Yanmar. Причём на рефрежираторах движки работают исключительно в рекомендованном производителем и щядяшем режиме без перегазовок, без перегрузок, тоесть даже если движок будет бу с разборки или так называемый контрактный, то его ресурс будет ещё довольно хорош и он подойдёт для моих целей. Проанализировав представленные модели выбор пал на производителя Kubota, тк именно у них есть движки нужной мне мощности, так у Yanmar есть хорошие движки от 9 до 16 л.с. и от 27 до 40 л.с. (я рассматриваю не весь модельный ряд, а только TIER3,4 устанавливаемые на рефрежираторы), у Suzuki вообще всего 2-а движка 28 и 40 л.с. и те в одном не маленьком габарите. Так что выбор пал на двигатели производства Kuboa. А именно на модели: D722 – 18,8л.с., D902 – 23,5л.с., D1005-26л.с. и D1105 – 25л.с.

Наименование Мощность Масса Габариты ДхШхВ Расход топлива
Kubota D722 18.8 л.с. / 3600 об.мин. 63,5 кг 435х404х567 185 г/л.с.*час
Kubota D902 23,5 л.с. / 3600 об.мин. 72,0 кг 467х420х544 180 г/л.с.*час
Kubota D1005 22,5 л.с. / 3000 об.мин. 93,0 кг 498х396х602 198 г/л.с.*час
26 л.с. / 3600 об.мин.
Kubota D1105 25 л.с. / 3000 об.мин. 93,0 кг 498х396х602 200 г/л.с.*час

По цене эти контрактные двигатели практически одинаковы, а вот по массе отличаются, хотя и довольно лёгкие в своём классе, кстати на основе движков Kubota выпускаются серийно и marine агрегаты компаниями BeteMarine, Nani Disel, Universal, это только подчёркивает мой правильный выбор, хотя они и используют не TIER-3,4 двигатели а общепромышленные (тракторные). Двигатели сертифицированные как TIER-3,4 можно отличить по увеличенному картеру и дополнительной системе охлаждения масла (внешне), чем они различаются изнутри я так и не понял, может допуски при производстве разные? Ну не суть. С производителями и моделями я определился, осталось выбрать конкретный тип. И в этом мек помогла статья Альберта Назарова “Выбор мощности двигателя и скорости парусно-моторного судна”, выбор сводится к следующей таблице:

Где задавшись скоростью (красная кривая) вычесленной для своей длинны судна по КВЛ в водоизмещающем режиме в зависимости от длинны волны (у меня она составляет 16 узлов) подбираем удельную мощность “n”, а исходя из неё уже находим мощность самого двигателя в лошадиных силах “N” по формуле: N=n*D, где D – водоизмещение в тоннах. Fr (зелёная линия) как я понял это некая величина сопротивления волны, связаннвя с режимом плавания.

Так вод задав свои данные:

  • Длинна по КВЛ = 10,33 метра
  • Водоизмещение по КВЛ = 4,75 тонн
  • Максимальная скорость в водоизмещающем режиме = 16 узлов

Я получил некую табличку:

Скорость Удельная мощность Мощность двигателя
7 узлов 1,9 9 л.с.
7,5 узлов 3 14,3 л.с.
8 узлов 4,8 22,8 л.с.
8,5 узлов 7,3 34,7 л.с.
9 узлов 11 52,14 л.с.

Осознавая, что двигатель будет использоваться для причально-отчальных манёвров, а при скорости выше 8 узлов мощность двигателя возрастает по экспоненте, решил остановится на скорости в 7,5 узлов достаточной для манёвров, да и по опыту яхтсменов это хорошая скорость вообще для плавания в целом.

Исходя из всего выше сказанного я выбрал движок Kubota D722 (этот-же двигатель для рефрежираторов выпускается под брендом Carrier CT3-44-TV) тк он выдаст скорость в 7,8 узлов при наименьшей цене, массе и габаритах. Я бы с удовольствием поставил D902, тем более, что он более экономичный да и +10кг незаметно для 5т в целом, но это довольно редкий движок и я его так и не нашёл…

Теперь стоит подобрать реверс-редуктор и винт. Напомню, что шаг винта, это расстояние которое он пройдёт по оси вращения за один оборот. Диаметр винта как подбирается не знаю, но от него зависит толкающая сила, поэтому полностью положась на Дикса буду брать 17″, ну может +1″, какой найду, и зная, что от его диаметра зависит и расход топлива, скорее всего это будет 17-18″ какой будет в наличии, а вот шаг я буду брать в зависимости от редуктора, что я сейчас и опишу:

Изучив диаграму двигателя:

Минимальное потребление топлива на оборотах от 2200 до 2800, для расчёта приму 2300 об./мин. и составил такую таблицу из подходящих редукторов:

Наименование реверс-редуктора Масса максимальная мощность Передаточное отношение Обороты винта при 2300rpm двигателя Требуемый шаг винта
TechnoDrive TMC40 8,8 кг 35 л.с 2:1 1150 9
8,8 кг 35 л.с 2,6:1 884 12
TechnoDrive TMC260 18 кг 114 л.с. 2:1 1150 9
18 кг 92 л.с. 2,88:1 798 12
Baysan M30 11 кг 30 л.с. 2:1 1150 9

Как видно из таблицы самым подходящим редуктором будет TechnoDrive TMC40, он совсем не лёгкий, но вроде как надёжный, ну и самое главное я нашел его новым на авито за 40тр!

На этом пока всё. Сам процесс конвертации я опишу в следующих статьях.

PS:

В итоге куплен складной винт 17х13 (из наличия) + редуктор TMC270 288:1 + kubota D722.

Comments on Выбор мощности двигателя яхты, про обороты и шаг винта

Login / Sign up