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船用螺旋槳需求(本田船外機優(yōu)缺點,?)
來源:yh265.cn    時間:2023-04-30 10:39    點擊:261   編輯:admin

一,、本田船外機優(yōu)缺點?

優(yōu)點:

  1,、安裝方便,,直接懸掛在艉板上,沒有艉軸對中等等復(fù)雜環(huán)節(jié),。

  2,、不用機艙,節(jié)省船艙寶貴空間,。

  3,、本身是一個完整的推進系統(tǒng),簡化了用戶和船廠的選購和采購流程,。

  4,、通常重量較輕,,有利于提高船、特別是高速艇的航行性能,。

  缺點:

  1,、在2-5年。

  2,、能量利用率低,,燃油經(jīng)濟性較差,使用成本高,。

  3,、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,運動部件多,,后期需要大量的保養(yǎng),,故障率高。

  4,、儲藏運輸不方便,,汽油泄漏不可避免,不但帶來安全問題,,同時污染周圍環(huán)境,。國內(nèi)很多地區(qū)海事局已經(jīng)禁止超過12客位的船只使用汽油舷外機作為動力。

3電動船外機

隨著直流無刷電機技術(shù)的成熟及電池技術(shù)的進步,,電動船外機也進入了人們的選擇范圍,。

工作原理

電動舷外機以可以循環(huán)使用的蓄電池作為能量源,通過電動機將電能轉(zhuǎn)換為動能,。

構(gòu)造

電動舷外機的核心部件是電機,、蓄電池、以及控制電機轉(zhuǎn)速的控制電路,,其他就是外殼,、連接體、懸掛裝置,、以及其他增值部件如GPS芯片,、電池管理電路等等。

根據(jù)電機位置的不同,,可分為電機下置式,、電機上置式。

1,、電機下置式,,顧名思義是電機安放在船外機的下部,電機輸出軸直接帶動螺旋槳軸旋轉(zhuǎn)。常用的電機為直流無刷電機,,能量轉(zhuǎn)化率高,;轉(zhuǎn)換后的動能直接傳遞給螺旋槳,能量損耗達到最低,;中間連接體不涉及動力傳遞,,外形設(shè)計完全從流體力學(xué)角度考慮,最大程度降低水阻系數(shù),,所以此結(jié)構(gòu)能量利用率最高,。電機轉(zhuǎn)子及軸系是唯一的旋轉(zhuǎn)部件,整臺舷外機結(jié)構(gòu)簡單,,故障率低,,可靠性高。

但因為下部空間限制,,電機尺寸不可能太大,,所以此結(jié)構(gòu)通常應(yīng)用于較小馬力的電動船外機上。如德國Torqeedo公司所有8馬力以下的舷外機都采用此結(jié)構(gòu),。

2,、電機上置式,電機安放在船外機的頂端,。電機動能輸出通過齒輪箱中的傳動軸傳遞到螺旋槳上,。齒輪箱的結(jié)構(gòu)和設(shè)計和傳統(tǒng)的燃油船外機沒有本質(zhì)不同。這種設(shè)計的優(yōu)點是上部電機受空間限制較小,,體積可以相對較大,,適合較大馬力的舷外機。Torqeedo公司的20,、40、80馬力舷外機就是采用此設(shè)計,。

另外根據(jù)蓄電池位置不同,,分為內(nèi)置式、外置式,,通常較小馬力對電池容量需求較小,,可以做成電池內(nèi)置式,這樣用戶使用更加方便,;較大馬力對電池容量需求較大,,通常需要外置電池。

電動船外機的優(yōu)缺點

優(yōu)點:

1,、綠色環(huán)保,,零污染。這體現(xiàn)在兩個層次,。一是對環(huán)境無污染,,對保護水資源和空氣有積極意義,;二是對使用者個體來說,儲藏,、運輸,、使用都很干凈,沒有討厭的汽油味,、油污,、及吸入廢氣。

  2,、安全,。不管是汽油、液化氣,、還是柴油,,都易燃易爆,非專業(yè)技術(shù)人員的普通用戶操作時還是有些風(fēng)險的,。電動舷外機完全不用擔(dān)心此類風(fēng)險,。

  3、推進效率高,。低轉(zhuǎn)速,、高扭矩的輸出特性非常適合船舶推進。

  4,、使用成本低,。日常充電的費用遠遠低于購買燃油的費用;結(jié)構(gòu)簡單,,轉(zhuǎn)動部件少,,工作可靠,維護成本極低,。

  5,、儲藏、運輸,、使用方便,。

  缺點:

1、電池續(xù)航能力有限,。續(xù)航能力較強的型號在經(jīng)濟航速下也只能達到2-3小時的續(xù)航能力,,雖然個人休閑娛樂不是問題,但商業(yè)運營就必須通過增加電池組來滿足續(xù)航要求,。

  2,、功率范圍較小。目前馬力最大的量產(chǎn)電動舷外機是德國Torqeedo公司的80馬力,和汽油舷外機雅馬哈,、水星等動輒300,、350馬力相比還是太小,限制了它在大型船只的推廣應(yīng)用,。

  3,、首次購置成本較高。作為舷外機行業(yè)的高端產(chǎn)品,,給用戶提供優(yōu)秀的使用體驗的同時,,因為成本的原因,價格也較高,。

  需要指出的是,,常見的眾多的拖弋馬達(Trolling Motor),包括進口的國產(chǎn)的,,并不是嚴格意義上的“船外機”,。他們的功率較小,扭矩更小,,推進效率低,,只能作為輔助動力調(diào)整船的位置、方向,,而無法作為推進動力快速,、持續(xù)航行。

二,、螺旋槳用途材質(zhì)及特點,?

和大多數(shù)人猜想的不一樣,螺旋槳其實基本不使用鋼鐵材料打造,,因為這玩意兒不耐腐蝕,,而且不易加工切割,因此在二戰(zhàn)之前,,不管是軍用還是民用螺旋槳大多采用的是高強度黃銅(銅鋅錫合金)鑄造而成,。這種材料強度較高,又比鋼材更好加工塑型,,特別是在海水的高鹽環(huán)境下有很好的耐腐蝕作用,,在造船業(yè)曾經(jīng)得到了長時間的青睞,。

(1911年泰坦尼克號黃銅螺旋槳安裝)

但是隨著船舶特別是軍艦的快速發(fā)展,,噸位越來越大,速度越來越快,,黃銅逐漸顯露出自己的劣勢,。首先萬噸級海輪要求使用與自己體型相符的米級以上大葉片螺旋槳,而黃銅材質(zhì)的抗拉強度和耐腐蝕疲勞性較弱,因此必須保持一定的厚度和體積才能滿足要求,,而這就造成了螺旋槳重量過大,,不僅增加了船舶動力負擔(dān),而且對傳動軸承的磨損也更加劇烈,。

(脾斯麥號戰(zhàn)列艦)

另一方面,,船只速度的加快促使螺旋槳的旋轉(zhuǎn)速度不斷提高,附加在葉片上的空泡腐蝕量(旋轉(zhuǎn)過程中氣泡快速生成與爆裂造成的腐蝕)也成倍增加,,而這就導(dǎo)致黃銅發(fā)生了不可逆轉(zhuǎn)的脫鋅現(xiàn)象,,結(jié)構(gòu)強度進一步降低。隨著黃銅螺旋槳經(jīng)常性的開縫破損斷裂,,迫切地要求人們找到一種更適用于大型船只的新型螺旋槳材料,。

(螺旋槳邊緣空泡腐蝕)

這樣的尷尬最終被英國海軍所打破,在二戰(zhàn)中,,英國海軍為了提高魚雷艇的速度,,給它們加裝了飛機發(fā)動機,這使得螺旋槳的速度成倍增加,,結(jié)果在使用黃銅螺旋槳的試驗過程中發(fā)生了非常嚴重的空泡腐蝕現(xiàn)象,,有時候甚至沒到100海里就直接龜裂折斷。英國海軍在經(jīng)過多次試驗對比后,,最終選擇了一種新型的鎳鋁青銅材料制造螺旋槳,,并最終獲得了成功。

(英國1935年級高速魚雷艇)

鎳鋁青銅材料是具有跨時代意義的,,它的密度比黃銅小10%,,但是耐空泡腐蝕性能是黃銅的3倍,腐蝕疲勞強度是黃銅的2倍,,在海水特別是高污染海水中的脫材料現(xiàn)象也比黃銅要小50%以上,,難能可貴的是鎳鋁青銅還繼承了黃銅材料易鑄造,好切割的優(yōu)點,。經(jīng)過實際應(yīng)用統(tǒng)計,,使用鎳鋁青銅材料制成的螺旋槳厚度減少了8%,重量減輕15%,,螺旋槳的壽命提高兩倍以上,,效率提高20%。正因為它如此優(yōu)良的特性,,在二戰(zhàn)后迅速普及,,成為了大型船舶,特別是大型潛艇和軍艦(包括航母)螺旋槳材料的不二選擇,!

在鎳鋁青銅材料的基礎(chǔ)上,,西方各國還通過調(diào)整鎳鋁成分配比以及使用新的急冷鑄造法,,進一步提高了軍艦螺旋槳的耐腐蝕性能和抗拉強度。而為了減少船只噪音,,又通過增加螺旋槳葉片和使用大傾斜的外形,,取得了不錯的靜音效果,在泵推技術(shù)沒有誕生之時,,七葉大傾斜螺旋槳是各國核潛艇的標配,,航母因為對噪音的要求沒有核潛艇高,因此使用的多是維護性和成本更低一些的五葉大傾斜螺旋槳,。

(潛艇七葉大傾斜螺旋槳)

而即使有了鎳鋁青銅材料和急冷加工技術(shù),,想要鑄造打磨出合格的航母螺旋槳依舊不是那么容易。美軍尼米茲和福特級航母上總共有4個五葉螺旋槳(便于轉(zhuǎn)向機動),,每一個直徑大約6.4米,,重量約為30噸。

(尼米茲級航母螺旋槳)

然而這么大的航母螺旋槳卻對精度的要求極其嚴苛,,表面要求絕對平整光滑,,曲面角度要求絲毫無差,加工鑄造難度極大,。以幾個工人輪班打磨數(shù)十天才能完成,,現(xiàn)在多采用7軸五聯(lián)動大型數(shù)控機床加工,效率提高了十倍以上,,但是這種機器目前全世界能制造的不超過五個,!你說難度大不大?

三,、螺旋槳角度多大合適,?

螺旋槳角度通常是按照具體的飛機和引擎類型來設(shè)定的,在飛機制造時就已經(jīng)進行了相關(guān)的設(shè)計和測試,,因此一般不需要在飛行時進行調(diào)整,。具體而言,螺旋槳角度的設(shè)置主要考慮引擎輸出功率和飛機的速度,、飛行高度等因素,,目的是使飛機達到最佳的飛行效果。一般情況下,,螺旋槳在設(shè)計時會考慮到各種不同當量速度下的最大推力,、最大功率、最大滑跑速度等因素,,因此可以保證在各種特定的飛行情況下,,螺旋槳角度都能夠提供最佳的推力和效率。

總之,,螺旋槳角度的設(shè)置是由飛機制造商在設(shè)計和生產(chǎn)過程中進行的,,因此一般情況下不需要在飛行時進行調(diào)整。如果您是一名飛行員或機務(wù)人員,,建議根據(jù)機型和廠家提供的相關(guān)資料來了解具體的螺旋槳角度和使用方法,,以確保安全飛行。