Құрама қозғалтқыштың теңіздік жүйесі

Кіріспе

Қайық қозғалтқышының түрі

Стерн-двигатель немесе ішкі/сыртқы қозғалтқыш (I/O) – қозғалтқыштың корпуста орналасуымен сыртқы жетек арасындағы үйлесімді теңіздік қозғалту жүйесі. Қозғалтқыш трансомның алдында орналасқан, ал жетек блогы (оутдрайв немесе жетек аяғы) корпустың сыртында жатады.

Операция

Двигательдік блок (outdrive) ішкі қозғалтқыштан, әдетте су сызығынан жоғары орнатылған, корпустың артқы бөлігі арқылы сыртқа және су астындағы винтке дейін қуатты жеткізеді. Outdrive сыртқы мотордың төменгі жартысына ұқсайды және екі бөліктен тұрады: жоғарғы бөлігінде корпустың артқы бөлігі арқылы қозғалтқышқа қосылған вал және 90 градус бұрышты беріліс қоробкасына қуат жеткізетін механизм бар; ал төменгі бөлігінде жоғарғы бөліктен қуат алатын тік вал және тағы бір 90 градус бұрышты беріліс қоробкасы арқылы винт валына берілетін механизм бар. Қайық outdrive-ды бұру арқылы басқарылады, сыртқы мотор сияқты; рульдің қажеті жоқ. Outdrive тіркемеге орнату және пайдаланбаған кезде зақымданудан сақтау үшін жоғары көтеріледі. Outdrive-ды тиісті қуат диапазонындағы әртүрлі қозғалтқыштармен үйлестіруге болады; жоғарғы және төменгі бөліктерді жеке сатып алып, беріліс қатынастарын және винт айналымдарын өзгертуге болады, ал екі қозғалтқыштың теңдестірілген жұмысын қамтамасыз ету үшін төменгі бөліктерде кері айналатын механизмдер де қолжетімді. Sterndrive қозғалтқыштары нағыз ішкі жүйелерде қолданылатын қозғалтқыштарға ұқсас. Солтүстік Америкада тарихи тұрғыдан ең танымал Chevrolet және Ford V8 автомобильдерінің "теңізге бейімделген" нұсқалары болды. Еуропада дизельді қозғалтқыштар көбірек танымал, мысалы, Volvo Penta D6A 400 сияқты модельдерде 400 а.к. дейін қуатқа жетеді. Басқа брендтерге MerCruiser (Brunswick Corporation компаниясының Mercury Marine бөлімшесі өндіреді, ол сонымен қатар сыртқы моторларды да шығарады) кіреді. MerCruiser АҚШ нарығында сәл үлкен үлес иеленсе, Еуропада Volvo Penta шамамен 80% нарық үлесіне ие.

Тарих

Артқы қозғалтқыш қуатының тарихы Бірінші дүниежүзілік соғыста Isotta Fraschini компаниясының екі қарсы айналатын пропеллерлі MAS өндірісімен басталады. 1948 жылы Mercury Marine инженері Чарли Странг алюминийден жасалған автокөлік жарыс қозғалтқышын сыртқы мотордың төменгі бөлігімен біріктіріп, сол кездегі сыртқы моторлардан гөрі қуатты теңіз қозғалтқышын жасады. 1950 жылдары ол және әріптесі инженер Джим Уинн Mercury Marine компаниясының негізін қалаушы Карл Кикехейфер басшылығымен жұмыс істеді. Кикехейфер бастапқыда бұл технологияны елемеді және оған қарсы болды, бірақ кейін бұл технология нарықтың 80% -ын басып алды. 1959 жылы Уинн Кикехейферді тастап, 90 күннен кем уақыт ішінде өзінің жеке артқы қозғалтқышын жасап, оны патенттеді. Стерндрайвтың алғашқы коммерциялық таныстырылымы 1959 жылы Нью-Йорк моторлы қайық көрмесінде Volvo Penta "Aquamatic" моделі болды. Кикехейфер 1961 жылы Чикаго қайық көрмесінде MerCruiser моделін таныстырды. 1962 жылға қарай 16 өндіруші стерндрайв өндірісімен айналысты. Сонымен қатар, Outboard Marine Corporation (O.M.C.) компаниясы да болды, бірақ бірнеше патенттік дауларға байланысты O.M.C. өндірісті тоқтатты.

Сипаттамалары

Стерн-приводтың сыртқы моторларға қарағанда артықшылықтары – қозғалтқыштан алатын жоғары қуат және сыртқы мотор орнату үшін кесілмеген таза трансом, сондай-ақ ілгектің жоқтығы. Бұл ойын-сауық қайығының жолаушыларына оңай түсу-көтерілуге, балық аулауға және құтқару жағдайларында жылдам әрекет етуге мүмкіндік береді. Стерн-приводтың ішкі моторларға қарағанда артықшылығы – кеме жасаушылар үшін инженерлік жұмыстың қарапайымдығы, оларға тікұшақ және рульдік жүйелерді жобалау қажеттілігін жою. Сонымен қатар, тіркемеге қою және жағалау суларында маневр жасау оңай (жегіткішті жоғары көтеріп), қозғалтқыш арт жағына толық орнатылғандықтан кеңістік үнемделеді, қайықтың ішкі көлемі жолаушыларға арналған орынға айналады. Бұл әсіресе "кішкентай круиздік" қайықтарға қызығушылық танытқан тұтынушылар үшін маңызды, себебі мұндай қайықтарда 30 футтан кем ұзындығы болса да, әжетхана, кішкентай ас үй және жеке ұйықтау бөлмелері сияқты ыңғайлы жағдайлар болады. Стерн-приводтың тікелей ішкі моторларға қарағандағы негізгі кемшілігі – олар сыртқы ортаға көбірек ұшырайды. Суда зақымдануы мүмкін шлангтер, резеңке балғалар және май құбырлары бар. Сонымен қатар, коррозияға ұшырау мүмкіндігі бар компоненттердің саны да көп. I/O (ішкі/сыртқы) жүйелеріне техникалық қызмет көрсету сыртқы моторларға қарағанда бірнеше жағынан күрделірек, бірақ кейбір жағдайларда оңайырақ. Стерн-привод қозғалтқыштары кішкентай сыртқы моторлар сияқты оңай алынып тасталмайды, ал үлкен сыртқы моторлар (үлкен қозғалтқыштар мен жегіткіштерді біріктіретін) жеке қозғалтқыш пен жегіткіш компоненттерінен үлкен, ауыр және көлемді болады. Стерн-приводты қозғалтқыш бөлімшелері тар болуы мүмкін, бірақ компоненттер сыртқы моторлар сияқты тығыз конструкцияланбаған және физикалық жағынан тығыз жиналмаған, олардың барлығы ағымдық интеграцияланған қақпақтың астына сыяды. Ішкі және стерн-привод жүйелерінде қозғалтқыш бөлімшесіндегі бензин буларынан өрт және жарылыс қаупі бар. Әдетте, мұндай қайықтарда қозғалтқышты іске қосу алдында және бос жүріс кезінде немесе круиздік жылдамдықтан төмен жылдамдықпен жүргенде бірнеше минут бойы желдеткішті қосу қажет. Желдеткіш қозғалтқыш бөлімшесіндегі ауаны сыртқы таза ауамен алмастырады. Практикалық артықшылықтары мен тартымды бағасының арқасында стерн-приводтар, әсіресе ойын-сауық қайықтарында өте танымал болды, және стерн-приводты қуатпен жабдықталған көптеген қайық үлгілері бар.

Advantages of the sterndrive system versus outboards include higher available horsepower per engine and a clean transom with no cutouts for the outboard installation and no protruding powerhead, which makes for easier ingress and egress for pleasure boat passengers, easier fishing and easier retrieval in rescue situations. Advantages of the sterndrive system versus inboards include simpler engineering for boatbuilders, eliminating the need for them to design propshaft and rudder systems; ease of trailering and shallow water maneuvering (with the drive trimmed up); also, a significant space savings with the engine mounted all the way aft, freeing up the boat's interior volume for occupancy space. This is of particular significance to consumers who are interested in "pocket cruisers," boats which have amenities like a head, a galley, and separate sleeping quarters in a boat less than 30 feet in length. The main disadvantages of sterndrives versus straight inboards is that they are more exposed. There are hoses, rubber bellows and oil lines in the water which can be damaged. There are also more components in the water which are exposed to corrosion. Maintenance on I/Os is more complicated than outboards in several ways, less in others. While sterndrive engines are not as readily removable as smaller outboards, larger outboards (which combine both large powerheads and outdrives) are bigger, bulkier, and heavier than separate engine and outdrive components on sterndrives. Sterndrive engine compartments may be cramped; however components are neither as tightly engineered nor physically as compressed and densely packed as outboards, which all must fit under a streamlined integrated cover. With both inboards and stern drives there is a fire and explosion hazard from gasoline fuel vapors within the engine compartment. Typically these boats must run a blower for several minutes prior to starting the engine, and when idling or moving below cruise speed. The blower exchanges the air within the engine compartment with fresh outside air. Because of their practical advantages and attractive cost, sterndrives have become extremely popular especially for use in pleasure boats, and there are many models of boats for which sterndrive power is the only available propulsion offered.