Привод гребного винта
Общие понятия (дейдвуд, привод, реверс-редуктор, винт)
Дейдвудом (дейдвудной трубой) или промежуточным корпусом в подвесном лодочном моторе называют неподвижную деталь, соединяющую двигатель с подводной частью и подвеской. К дейдвуду при помощи пружинных или резиновых амортизаторов крепится узел подвески мотора. Внутри дейдвуда размещены вал (рессора) привода гребного винта, тяги управления, трубка охлаждения, водяная помпа. Дейдвуд используется для забора и выброса охлаждающей воды, отработавших газов и выполняет роль глушителя.
Привод гребного винта подвесного лодочного мотора представляет собой реверсивный или нереверсивный редуктор, служащий для передачи крутящего момента от коленвала двигателя, имеющего вертикальную ось вращения, к горизонтальному валу гребного винта. В реверсивном редукторе («Вихрь», «Нептун», «Привет-22», «Москва») размещается устройство для разобщения гребного вала и коленвала с целью получения холостого хода, а также для изменения направления вращения гребного винта с целью получения заднего хода. Редуктор моторов «Ветерок» имеет только холостой ход, у моторов «Салют» отсутствует холостой и задний ход.
Реверс-редуктор (у моторов «Вихрь», «Нептун», «Москва-25» «Москва-30», «Привет-22») состоит из одного или двух отлитых из алюминиевого сплава корпусов, соединенных между собой винтами, шестерен переднего и заднего хода с торцовыми зубьями, ведущего вала-шестерни, храповика, рычажного привода к муфте переключения, подшипников и сальников.
Гребной винт подвесного лодочного мотора отливается из алюминиевого сплава, соединяется с гребным винтом посредством предохранительного штифта через резиновый демпфер, благодаря чему это соединение является упругим.
Редуктор моторов «Вихрь»
Редуктор подвесного мотора служит для передачи крутящего момента от коленвала двигателя, имеющего вертикальную ось вращения, к горизонтальному валу гребного винта. Учитывая высокую частоту вращения коленвала современных подвесных моторов (около 5000 об/мин), при которой эксплуатируются глиссирующие мотолодки (40–50 км/ч), частота гребного вала понижается. В редукторе имеется устройство для разобщения гребного вала и коленвала с целью получения холостого хода, а также для изменения направления вращения гребного вала с целью получения заднего хода. Редуктор — один из самых ответственных и сложных узлов подвесного мотора, он работает в очень неблагоприятных условиях — под водой.
Подбор оптимального гребного винта для «Вихря»
Подвесные лодочные моторы устанавливают на суда как водоизмещающие, движущиеся в режиме плавания и используемые в основном в хозяйственных целях, так и движущиеся в режиме глиссирования с различными скоростями. К последним относятся большинство серийно выпускаемых мотолодок, начиная от комфортабельных туристских до прогулочных или скоростных для спортивных плаваний. В настоящее время отечественная промышленность выпускает около двух десятков наименований таких мотолодок с различными размерениями и грузоподъемностью.
До последнего времени моторы семейства «Вихрь» комплектовали одним гребным винтом с шагом 300 мм и диаметром 240 мм. Он являлся «штатным» гребным винтом мотора и обеспечивал эффективную эксплуатацию относительно плоскодонных мотолодок типа «Казанка», «Южанка» и др. Для современных комфортабельных туристских лодок этот винт является гидродинамически «тяжелым» и не позволяет, особенно при максимальной нагрузке, использовать номинальную мощность двигателя мотора.
В середине семидесятых годов были проведены работы по определению характеристик гребных винтов для самых распространенных лодок, на которых устанавливают моторы семейства «Вихрь». Так, для моторов «Вихрь», эксплуатируемых на катерах МКМ, «Крым», Юг-2500, «Днепр», рекомендуется использовать комплект из трех винтов с шагами 264, 278 и 290 мм при диаметре 226 мм, для моторов «Вихрь-М», используемых на лодках типа «Прогресс», «Прогресс-4», «Ка-занка-2М», — комплект винтов с шагами 258 и 282 мм при диаметре 235 мм, а для моторов «Вихрь-30» — винты с шагом 282 и 306 мм.
В случае отсутствия сменных винтов с меньшим шагом можно улучшить характеристики штатного гребного винта. Для этого винт нужно тщательно зачистить шкуркой и отполировать. Это увеличит его упор почти на 10–15 %. Для лодок, эксплуатируемых на скоростях 40–45 км/ч на моторах «Вихрь» и «Вихрь-М» нужно уменьшить диаметр винта на 20 мм — сделать его равным 220 мм. Это также увеличит упор во всем диапазоне скоростей до 45 км/ч еще на 10–15 %.
Установка сменных винтов с различными характеристиками повышает эффективность мотора на лодке, но одновременно требует осторожности при выборе винта. Если при использовании более «тяжелого» винта, чем требуется для лодки, снизятся только мощность мотора и скорость, то при использовании более «легкого» винта частота вращения может превысить номинальное значение, что в лучшем случае резко уменьшит моторесурс мотора, а иногда приводит к его поломке.
При использовании сменных гребных винтов нужно постоянно контролировать режим работы мотора. Опытный квалифицированный водитель уже по шуму выпуска может определить, нормально ли работает мотор. Если опыта недостаточно, лучше установить на лодке тахометр для измерения частоты вращения коленвала.
При замене гребного винта и тем более, если он не заводского изготовления, следует убедиться, что торец ступицы винта не касается корпуса редуктора или стакана.
Касание гребного винта о стакан приводит к надирам стакана и проворачиванию его в корпусе редуктора, в результате чего и стакан, и корпус редуктора приходят в негодность.
Поэтому, поставив новый гребной винт на вал, нужно до закрепления винта шплинтом измерить щупом минимальный зазор между торцом винта и стаканом редуктора, отжав винт рукой в сторону редуктора.
Зазор при этом не должен быть менее 0,8 мм. Если зазор отсутствует или меньше 0,8 мм, в отверстие винта под торец вала можно вставить шайбу 1 0 17,S^0’01 мм (рис. 11), сделанную из любого металла. Это обеспечит упор винта в гребной вал и в зависимости от толщины шайбы требуемый минимальный зазор. Необходимую толщину шайбы можно также определить исходя из измеренной глубины расточки в винте и минимального фактического выступания гребного вала из корпуса редуктора.
Редуктор мотора «Ветерок»
Все детали подводной части моторов «Ветерок-8» и «Ветерок-12» (дейдвуд, подвеска, редуктор) одинаковы, за исключением гребного винта. Поэтому приведенные ниже рекомендации распространяются на обе модели.
Редуктор (Рис.3) состоит из двух литых алюминиевых деталей: корпуса 4 и проставки 1, соединенных двумя шпильками М8.
Между корпусом редуктора и проставкой устанавливаются одна или две паронитовые регулировочные прокладки. Ведущая шестерня 5 выполнена вместе с валом и вращается в двух шарикоподшипниках — цилиндрическом 2,
(№ 203) и коническом 3 (№ 7203). Ведомая шестерня 8 соединена штифтом с горизонтальным валом 6. На шестерню напрессовывается шарикоподшипник 10 (№ 205), который
упирается в буртик корпуса редуктора через регулировочную шайбу 9.
Наружная обойма подшипника входит в корпус свободно и удерживается от проворачивания и осевого смещения резиновым кольцом 11, которое одновременно служит для уплотнения корпуса. Сальник 14, запрессованный в стакан 12, предназначен для уплотнения выхода из редуктора вала гребного винта 6.
Кулачковая муфта холостого хода состоит из двух полумуфт: ведущей 22, которая соединяется штифтом с вертикальным валом (рессорой), и ведомой 20, которая перемещается по шлицам рессоры посредством капроновой вилки 21.
Все шестерни и полумуфты редуктора изготовлены из высокопрочной стали 12Х2Н4А с последующей цементацией и закалкой до HRC-5 5.
К верхней части проставки крепятся стакан 24 с сальником 26 и шарикоподшипником 25 (№ 201) и водяная помпа. При работе двигателя крыльчатка 28 помпы приводится во вращение вертикальным валом с которым она соединена шпонкой 29. Засасывание воды в помпу происходит через трубку 23. Между корпусом помпы и стаканом установлена резиновая втулка, уплотняющая выход тяги муфты холостого хода из проставки.
Гребной винт 15 связан с валом штифтом 17, который изготавливается из отожженной стали 40. Этот штифт является самым слабым звеном в передаче крутящего момента от мотора к винту и при ударе винта о подводное, препятствие срезается первым, предохраняя от поломки другие детали двигателя.
Возможны следующие неисправности подводной части мотора.
- Попадание воды в редуктор. Ее причинами могут послужить:
- износ или повреждение резиновых сальников;
- изгиб гребного вала;
- повышенный износ подшипников;
- плохое уплотнение разъемов.
- Не включается гребной винт. Это происходит в тех случаях, когда:
- срезан штифт гребного винта;
- провернулся демпфер гребного винта;
- поломались шестерни редуктора;
- поломался вертикальный вал.
- Самопроизвольное расцепление муфты холостого хода. Это происходит в том случае, когда выкрошены или изношены зубья муфты.
- Не поступает вода в систему охлаждения двигателя. Причиной может явиться;
- повреждение или износ крыльчатки помпы;
- износ или отсутствие (после переборки) шпонки крыльчатки;
- негерметичное уплотнение трубок подвода воды к помпе или картеру.
Проникновение в редуктор воды является, практически, единственной причиной его неполадок и усиленного износа. Валы, шестерни и подшипники, расположенные в полости редуктора, изготовлены из некоррозионностойких материалов, поэтому очень важно обеспечить герметичность этого узла. Смазка в редукторе должна заменяться через 25 моточасов. При каждой замене необходимо убедиться в отсутствии воды в сливаемом масле. Слив масла надо проводить не менее чем через час после остановки мотора, т. к. при вращении шестерен смазка интенсивно перемешивается с водой. Если при отворачивании сливной пробки после отстоя из редуктора сначала вытекает небольшое количество воды, а затем — масло или на только что заглушенном моторе сливаемое масло бурого цвета, это говорит о негерметичности редуктора.
При наличии даже небольшого количества воды необходимо выяснить причину потери герметичности. Для этого нужно отсоединить редуктор от дейдвуда и снять водяную помпу. Герметичность редуктора обеспечивается двумя уплотняющими манжетами, на вале-шестерне и двумя на гребном вале, уплотняющим кольцом тяги муфты холостого хода и резиновым кольцом между стаканом сальника и шарикоподшипником № 205. Эти узлы могут выйти из строя как по причине дефектов самих уплотнений, так и под действием больших радиальных биений проходящих через них деталей. В связи с этим перед вскрытием редуктора необходимо измерить радиальные люфты выходящих из него валов и тяги.
Люфты валов определяются измерением их перемещения в радиальном направлении в подшипниках стрелочным индикатором.
Резина сальников должна быть достаточно эластичной, без механических повреждений; стягивающая пружинка должна быть на месте.
Вода может проникать в редуктор через уплотнение тяги муфты холостого хода при износе резиновой втулки. Внутренний диаметр втулки должен составлять 5,3±0,3 мм.
Степень уплотнения сальника вертикального вала 26 можно проверить следующим образом. В полость сальника со стороны, обращенной к муфте, нужно налить около 1 мл керосина и медленно проворачивая вал относительно стакана, следить за просачиванием керосина через уплотнение. Если сальник неисправен, то по другую его сторону на валике появится пятно.
Полная разборка редуктора необходима при замене шестерен и подшипников. Для этого нужно отвернуть две гайки крепления корпуса редуктора и отсоединить его корпус от проставки. Затем снять стопорное кольцо, запирающее стакан сальника гребного вала. Чтобы извлечь из корпуса редуктора гребной вал, нужно вставить в отверстие штифта 17 вороток и легкими ударами по нему молотка вынуть вал в сборе с ведомой шестерней и подшипником.
Затем следует снять стопорное кольцо подшипника № 205, распрессовать съемником подшипник и, выбив штифт, снять ведомую шестерню с вала. Если подшипник № 201 сидит в корпусе плотно, его извлекают съемником. Ведущую шестерню выпрессовывают при помощи выколотки и молотка. Чтобы не повредить хвостовик шестерни выколотку изготавливают из мягкого металла.
Замене подлежат шестерни с явными следами износа, сколами и выкрашиваниями рабочих поверхностей зубьев. Перед сборкой необходимо осмотреть пластмассовую вилку 21 переключения муфты холостого хода. Если муфта отрегулирована правильно, на верхней плоскости полочки вилки, где она касается буртика муфты, должен быть виден гладкий кольцевой износ глубиной 0,1-0,3 мм. При неправильной регулировки ведомая муфта будет слишком плотно прижиматься к ведущей. Это может повлечь усиленный износ и оплавление капроновой вилки по кольцу контакта с муфтой.
Для обеспечения необходимого бокового зазора в конической зубчатой передаче применяется так называемый компенсатор — паронитовая прокладка (или набор таких прокладок) между корпусом редуктора и проставкой, которая обеспечивает также герметичность соединения. Замена этой прокладки является ответственной операцией и требует особой тщательности, так как неправильный подбор ее толщины может привести к выходу из строя не только шестерен, но и других деталей редуктора. Нормальная работа редуктора будет обеспечена только в том случае, когда толщина устанавливаемой прокладки будет точно соответствовать толщине прежней.