Трансцевная колонка: устройство, история и применение.
Sterndrive
Стерндрайв: принцип работы, устройство и преимущества полупогружных двигателей для лодок. Подробное описание конструкции и управления. Морские двигатели.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Тип лодочного двигателя
Type of boat engine
Привод на корме или бортовой/кормовой привод (I/O) – это тип морского двигателя, сочетающий в себе внутреннее расположение двигателя и внешний привод. Двигатель располагается непосредственно перед транцем, а приводной механизм (колонка или приводная нога) находится снаружи корпуса.
A sterndrive or inboard/outboard drive (I/O) is a form of marine propulsion which combines inboard power with outboard drive. The engine sits just forward of the transom while the drive unit (outdrive or drive leg) lies outside the hull.
Операция
Двигательный блок (outdrive) передает мощность от бортового двигателя, обычно установленного над ватерлинией, наружу через транцевую плиту и вниз к гребному винту, расположенному ниже ватерлинии. Outdrive напоминает нижнюю половину подвесного мотора и состоит из двух основных частей: верхней, содержащей приводной вал, соединенный через транцевую плиту с двигателем, который передает мощность на коробку передач под углом 90 градусов; и нижней, содержащей вертикальный приводной вал, получающий мощность от коробки передач верхнего блока, передаваемую через другую коробку передач под углом 90 градусов на вал гребного винта. Управление лодкой осуществляется поворотом outdrive, как у подвесного мотора; руль не требуется. Outdrive поднимается для транспортировки на прицепе и между использованиями, чтобы избежать повреждений. Outdrive может комплектоваться различными двигателями в соответствующем диапазоне мощности; верхние и нижние части часто можно приобретать отдельно для настройки передаточных чисел и оборотов гребного винта, а также доступны нижние части с противовращающейся передачей для обеспечения сбалансированного крутящего момента в системах с двумя приводами. Двигатели sterndrive аналогичны тем, что используются в классических бортовых системах. Исторически наиболее популярными в Северной Америке были "морские" версии автомобильных двигателей Chevrolet и Ford V8. В Европе более распространены дизельные двигатели, мощностью до 400 л.с., такие как Volvo Penta D6A 400. Другие производители sterndrive включают MerCruiser (производится компанией Mercury Marine, входящей в корпорацию Brunswick, которая также производит подвесные моторы). Mercruiser имеет немного большую долю рынка в США, в то время как в Европе Volvo Penta занимает приблизительно 80% рынка.
The drive unit (outdrive) carries power from the inboard engine, typically mounted above the waterline, outboard through the transom and downward to the propeller below the waterline. The outdrive resembles the bottom half of an outboard motor and is composed of two sub units: an upper containing a driveshaft connected through the transom to an engine which transmits power to a 90 degree angle gearbox; and the lower containing a vertical driveshaft receiving power from the upper unit gearbox, transmitted through another 90 degree angle gearbox to the propeller shaft. The boat is steered by pivoting the outdrive, as on an outboard motor; no rudder is needed. The outdrive is pivoted up for trailer travel and between uses to avoid fouling. The outdrive can be matched with a variety of engines in the appropriate power range; upper and lower units can often be purchased separately to customize gear ratios and propeller RPM, and lower units are also available with counter rotating gearing to provide balanced torque in dual drive installations. Sterndrive engines are similar to those used in true inboard systems. Historically the most popular in North America were "marinised" versions of Chevrolet and Ford V 8 automotive engines. In Europe diesel engines are more popular, ranging up to 400 hp in models such as the Volvo Penta D6A 400. Other brands of sterndrive include MerCruiser (produced by Brunswick Corporation's Mercury Marine, which also manufactures outboard motors). Mercruiser have a slightly larger market share in the US, while in Europe Volvo Penta has an approximate 80% market share.
История
История кормовой силовой установки начинается в годы Первой мировой войны с производства MAS от Isotta Fraschini, оснащенных двумя встречно вращающимися винтами. В 1948 году инженер Mercury Marine Чарли Странг соединил алюминиевый двигатель от гоночного автомобиля с колонкой от подвесного мотора, создав морскую двигательную систему, превосходящую по мощности доступные в то время подвесные моторы. В 1950-х годах он и его коллега-инженер Джим Уинн работали в Mercury под руководством основателя Карла Кикехефера, который поначалу относился с пренебрежением и был против технологии, которая впоследствии захватила 80% рынка. В 1959 году Уинн покинул Кикехефера и менее чем за 90 дней разработал собственный стерн-драйв, который впоследствии запатентовал. Первой коммерческой презентацией стерн-драйвов стал Volvo Penta "Aquamatic" на Нью-Йоркском моторном лодочном шоу 1959 года. Кикехефер представил MerCruiser на Чикагском лодочном шоу в 1961 году. К 1962 году 16 производителей выпускали стерн-драйвы. Также существовала корпорация Outboard Marine Corporation (О.М.С.), однако из-за ряда патентных войн О.М.С. прекратила производство.
The history of stern drive power begins in the First World War with the production of the MAS of Isotta Fraschini, with two counter rotating propellers. In 1948, Mercury Marine engineer Charlie Strang mated an aluminum car racing engine to the lower unit of an outboard motor, creating a marine propulsion system more powerful than the outboard motors available at the time. During the 1950s, he and fellow engineer Jim Wynne worked at Mercury under founder Carl Kiekhaefer, who was initially dismissive of and opposed to a technology that would later capture 80% of the market. In 1959 Wynne left Kiekhaefer and in less than 90 days developed his own stern drive, which he subsequently patented. The first commercial introduction of sterndrives was the Volvo Penta "Aquamatic" at the 1959 New York Motor Boat Show. Kiekhaefer introduced a MerCruiser outdrive in 1961 at the Chicago Boat Show. By 1962, 16 manufacturers were producing sterndrives. There was also the Outboard Marine Corporation (O. M. C.); however, due to several patent wars, O. M. C. ceased production.
Характеристики
Преимущества системы кормового привода по сравнению с подвесными моторами включают в себя более высокую доступную мощность на двигатель и чистый транцем, без вырезов для установки подвесного мотора и без выступающей головки блока цилиндров, что облегчает посадку и высадку пассажиров прогулочных судов, упрощает рыбалку и облегчает спасательные операции. Преимущества системы стерндрайва по сравнению с стационарными двигателями включают в себя более простую конструкцию для судостроителей, устраняющую необходимость проектировать валы и рулевые системы; легкость транспортировки на прицепе и маневрирования на мелководье (при поднятом приводе); а также значительную экономию места, поскольку двигатель установлен в самой кормовой части, освобождая внутренний объем лодки для жилого пространства. Это особенно важно для потребителей, заинтересованных в "каютных круизерах" – лодках, оснащенных камбузом, санузлом и отдельными спальными местами при длине менее 30 футов. Основной недостаток стерндрайвов по сравнению со стационарными двигателями заключается в их большей уязвимости. В воде находятся шланги, резиновые гофры и топливные магистрали, которые могут быть повреждены. Также в воде больше компонентов, подверженных коррозии. Обслуживание стерндрайвов сложнее, чем обслуживание подвесных моторов, в некоторых аспектах, но проще – в других. Хотя двигатели стерндрайва не так легко снимаются, как небольшие подвесные моторы, большие подвесные моторы (которые объединяют в себе и мощный блок цилиндров, и кормовой привод) больше, громоздче и тяжелее, чем отдельные компоненты двигателя и привода стерндрайва. Отсеки двигателей стерндрайвов могут быть тесными; однако компоненты не спроектированы столь же плотно и физически не так сжаты и компактны, как у подвесных моторов, которые должны поместиться под обтекаемым интегрированным кожухом. Как в случае со стационарными, так и с кормовыми приводами, существует опасность пожара и взрыва из-за паров бензина в моторном отсеке. Обычно на таких лодках необходимо включать вентилятор на несколько минут перед запуском двигателя, а также при работе на холостом ходу или на скорости ниже крейсерской. Вентилятор обеспечивает замену воздуха в моторном отсеке свежим наружным воздухом. Благодаря своим практическим преимуществам и привлекательной цене стерндрайвы стали чрезвычайно популярными, особенно для использования на прогулочных судах, и существует множество моделей лодок, для которых стерндрайв является единственным предлагаемым вариантом двигателя.
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.