Моторная лодка: путевой расход топлива на полном ходу
КиЯ 1(143)90 |
Каждый из указанных моторов
испытывался с несколькими гребными винтами. Приведенные на рис. 1 внешние
экономические характеристики соответствуют тем винтам, которые дают наилучшую
топливную экономичность. Таковыми оказались "скоростные" винты, рассчитанные
на сравнительно высокие скорости хода легких мотолодок. У мотора "Вихрь-М"
- это обычный штатный окрашенный винт (диаметр 0,24 м; шаг 0,3 м); у мотора
"Нептун-23"- полированный винт с такими же параметрами; у мотора "Привет-22"
- штатный окрашенный винт (диаметр 0,235 м, шаг 0,285 м).
На этом же рисунке
приведена внешняя экономическая характеристика мотора "Вихрь-30" со штатным
окрашенным винтом (рассчитана автором по данным статей в "КиЯ" № 46 и 53,
а также книги Е. Н. Семенова и Р. В. Страшкевича "Моторы "Вихрь" на лодке".
Судостроение, 1978). Все моторы испытывались при глубине погружения винтов,
соответствующей высоте транца мотолодки 400 мм.
В технических описаниях
моторов часовой расход топлива приводят в единицах массы (кг). Чтобы перейти
к единицам объема (литрам), нужно знать плотность бензина. Она существенно
зависит, во-первых, от марки бензина (плотность бензина А-76 на 6,6 % выше
плотности бензина А-72) и от температуры (плотность понижается примерно
на 1 % с возрастанием температуры на каждые 10°С). Расчеты путевых расходов
топлива произведены для бензина А-72; при температуре 20 °С его плотность
равна 0,738 г/см3, т. е. кг/л (Л. С. Васильева. Автомобильные эксплуатационные
материалы. Транспорт, 1986).
На рис. 2 приведены графики
зависимости пути, пройденного на одном литре (или килограмме) топлива,
от скорости хода. Эти же графики характеризуют запас хода - расстояние,
которое можно пройти на полном баке топлива. Объем топливного бака принят
равным 22 л (стандартный бак моторов "Вихрь" и "Привет-22"). В таком баке
при температуре 20 °С содержится 16,2 кг бензина А-72.
С помощью графиков рис.
2 нетрудно оценить длительность работы мотора до выработки полного бака
топлива. Например, при скорости порядка 30- 35 км/ч мотолодка с мотором
"Вихрь-М" на полном баке топлива идет примерно 2 часа 10 минут. Мотор "Вихрь-30"
намного прожорливее - ему бака хватает примерно на полтора часа. Наиболее
"рачителен" мотор "Неп-тун-23" - это же количество топлива он растягивает
на два с половиной часа.
Приведенные выше графики
позволяют сделать вывод, что среди моторов со штатными скоростными винтами
при одной и той же скорости хода наиболее экономичен "Нептун-23", наименее
- "Вихри". Подчеркнем, что одна и та же скорость хода не означает одинаковую
загрузку мотолодок с этими моторами. Последняя определяется тяговыми характеристиками
моторов. В частности, в указанном диапазоне скоростей хода наибольшее тяговое
усилие развивает мотор "Вихрь-30" (примерно на 40 % больше, чем "Вихрь-М"),
за ним идет "Нептун-23". Мотор "Вихрь-М" - на последнем месте. Любопытно,
что при одной и той же величине запаса хода моторы "Вихрь-М" и "Вихрь-30"
развивают примерно одинаковое тяговое усилие.
В "КиЯ" № 68 приведены результаты
ходовых испытаний одного и того же мотора "Привет-22" с пятью разными корпусами
серийных мотолодок и различной загрузкой (корпуса лодок "Нептун-2", "Казанка-5",
"Казанка-2М", "Днепр", "Прогресс"; загрузка - два и четыре человека). Регистрировались
величины скорости хода и частоты вращения коленчатого вала. Это позволяет
проверить справедливость вывода о том, что, с гидродинамической точки зрения,
подвесной мотор можно "отторгнуть" от корпуса мотолодки. На рис. 2 приведены
величины путевого расхода, рассчитанные по данным ходовых испытаний со
штатным скоростным винтом. Совпадение результатов, полученных в опытовом
бассейне и при натурных испытаниях, убедительно подтверждает вывод о "гидродинамической
независимости" подвесного мотора.
Графики на рис. 3 и 4 позволяют
сопоставлять внешние экономические и скоростные характеристики различных
моторов:
и у тех, и у других на оси
абсцисс отложены значения частот вращения коленчатого вала. Для каждого
мотора даны два графика: со штатным скоростным винтом и с лучшим из испытанных
"грузовых" винтов (кроме "Вихря-30"), более полно использующих мощность
мотора на загруженной мотолодке. У мотора "Вихрь-М" это полированный винт
с шагом 0,24 м при таком же диаметре, у мотора "Нептун-23"-"белый" винт
от мотора "Москва-25" с диаметром, уменьшенным до 0,226 м (шаг 0,25 м),
у мотора "Привет-22" - экспериментальный полированный винт (диаметр и шаг
по 0,25 м, дисковое отношение 0,53).
На рис. 3 сопоставлены результаты,
полученные для мотора "Привет-22" в опытовом бассейне и на ходовых испытаниях
с одним и тем же грузовым винтом. Соответствие этих данных несколько хуже,
чем для скоростного винта: у мотолодки "Днепр" (самая килеватая из испытанных)
путевой расход во время испытаний на 8 % превысил данные опытового бассейна.
На рис. 4 приведены аналогичные результаты для другого грузового винта,
шаг которого увеличен до 0,25 м. В этом случае топливная экономичность,
достигнутая на ходовых испытаниях, не хуже показателей опытового бассейна.
Как видно из рис. 3, при
одной и той же частоте вращения путевой расход топлива для грузовых винтов
значительно больше, чем для скоростных. Это естественное следствие назначения
грузовых винтов, "поглощающих" большую мощность двигателя мотора; соответствующим
образом уменьшается и запас хода.
Графики рис. 4 можно рассматривать
как градуировочные для тахометра мотолодки. С их помощью непосредственно
по показаниям тахометра можно определять длину маршрута на имеющемся запасе
топлива.
В заключение подчеркнем,
что все приведенные выше графики путевого расхода топлива построены для
конкретных экземпляров моторов, которые испытывались в опытовом бассейне.
Из-за разброса параметров серийных моторов значения путевого расхода у
конкретных мотолодок могут несколько отличаться от приведенных на графиках.
Однако общий характер полученных зависимостей сохраняется. Наконец, экономичность
подвесного мотора ухудшается по мере износа и нарушения регулировок. Поэтому
приведенные выше данные по путевому расходу топлива можно использовать
для оценки степени износа и качества регулировки данного мотора: чем ближе
расход топлива к этим данным, тем качество мотора выше.
В. ЕЛИСЕЕВ,кандидат технических
наук, г. Киев