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船外机高度与吃水倾角

[日期:2015-10-30] 来源:http://bbs.boat123.cn/thread-520-1-1.html  作者:www.boat123.cn/ [字体: ]

 

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艉板引擎安装的正确高度
特定船隻要有所需的最佳螺桨效能,艉板引擎必需以正确高度装设。过去 30 年来航海业已共识出艉板的高度标準:短脚引擎為15 吋,长脚引擎為 20 吋,用超长脚引擎则為 25 吋。

  

标準安装架
许多引擎正确的传统装设,通常是以引擎螺桨轴心与船底平行时,引擎压水板与船底会是大约的平齐


低安装架
引擎安置较低(更深入水底)
1. 造成水花过大,
2. 齿轮箱阻力增加,
3. 水下间距减少,以及
4. 快船操作有不良影响。


但是凡事也有例外。有许多小型渔业用引擎和一些大型引擎,却刻意将压水板设计成低於船底一或两吋。这样才能减低或消除螺桨產生的气旋。



高安装架
过去以来,船外机或船艉推进器装得高於标準线唯一缺点就是螺桨气旋的增加,可能导致船隻难以平进,尤其在有重负载时更是如此。


(註:所谓的平进 (plane) 是指船外机一开始催速时往往会将船艏前推上翘,但加速到推力大於船艏阻力的平衡点时,船艏就自然的会下降至水面平,此时感觉到船艉上浮整艘船水平地在水表面「飘浮」。船隻平进时的水阻最小、推力效能最佳、速度最快也最省油。个人曾在垦丁后湾海域驾驶 10 迟波特船,5 马山叶引擎每次催速到了 13、14 公里时就进入平进状态,然后就能将我的小波特催到每小时 20 公里,真爽!难怪国外有一些波特船主绞尽脑汁的想改装,以便掛上9.8 甚至 15 马的引擎,為的就是要能重负载时也能快速的催到平进速度。)







提高引擎有几个优点:
1. 减少了下部机组的水阻因而提升了速度(在 60-80 MPM 的范围大约每吋為 1 MPH)。
2. 改善快船的操作性。轻体船高速时水中过多的舵板会形成操控问题并造成「必线偏走」(左右船舷与船底交接处的两条稜线称為必稜线,行驶时会左偏又右偏再左偏的摆动偏走)。
3. 与水底障碍物间的空间间距更大。
4. 再结合吃水外偏(常用的状况)的方式,会将转向的扭力降至零,特别在高度 23 吋的艉板使用长脚引擎时更是如此。
5. 在少数情况时,会增进平进的飘浮,让螺桨得到表面空气并相当地增加了引擎转速,在需要时能產生更多可用的马力。








引擎「吃水倾角」
船外机或船艉推进器的吃水倾角,在引擎/推进器的螺桨轴心调整成靠近船底侧的角度称為吃水「内」或「低」或「深」,而将引擎/推进器往船艉板的外侧调称吃水「外」或「高」。当船平进巡航时吃水倾角会调整成螺桨轴心与水面平行,称為以「纵」或「零」倾角行驶。对没有动力调整吃水倾角的船外机来说,必需以改变倾角插梢所插孔洞的位置来调整倾角。「倾角(trim)」通常用来指船外机或推进器在行程中首个 20 度以内的调整范围。

在船平进状态时用此范围操控。「倾侧」通常用来指船外机或推进器更进一步的从水面提高。

船外机/推进器的吃水倾角对船的平进角度有著巨大影响,结果当然也很明显的改变了最高速度与操纵性能。引擎/推进器的吃水倾角,应调校成能最佳啟动加速并在最短时间达到平进状态。然后就能将引擎/推进器吃水再调高到发挥效能巔峰的状态。如果倾角「内偏」(深)的太多,船艏会下垂而行驶起来湿舷比例就会太多。此时会极速下降,经济油耗降低,船可能会过度转向到一边或另外一边(船艏转向作用),而转向扭力会增加(右旋转的螺桨会向右偏)。偶尔,极深(内)的吃水倾角会造成船向左偏(使用右旋转的螺桨)。

如果吃水倾角「外偏」太多,螺桨可能无法抓住水,V 型底的快船可能开始从右到左再回到右等等的「偏走」(必线偏走),其转向扭力增强的方向会跟倾角内偏,时正好相反,造成难以平进或航行极為吃力。船可能还会產生海猪跳。

许多配有动力倾角的新型船外机只能在怠速以上的油门时做 20 度范围内的吃水调整。所有的船艉推进器及配有倾角的老款船外机,具有倾角全程调高的功能,甚至在船平进时也可以调高。但是,在平进状态时将吃水倾角调整超出最大吃水范围(进入倾侧范围),会是件不智之举。万一齿轮机壳打到水底物时,可能在转弯时会形成严重的损坏。







吃水倾角对转向扭力的影响
螺桨完全浸入水中运转时,螺桨叶轴心如图 10 所示般的约呈水平位置(与水面平行),转向负荷就会非常非常小。随然这点也适用於船艉推进器,但由於船艉推进器有个倾斜的转向连轴,会造成某些独立的转向扭力让情况变得较复杂。

但是如图 11 中的引擎或推动装置(右旋转螺桨)的倾角,螺桨叶轴心的倾斜度让螺桨轴右边向下转动的叶片拥有更大的有效螺距,而左边向上旋转的叶片(相对的表层水)却正相反的推力较小。这种右/左的不平衡会将引擎或推动装置向右边拉过去,让船朝右手边转向。因而,如果要保持船的直行,就必须以持续抗拒这种拉力的方式来控船。


為了助於抵消这种转向不平衡作用,绝大多数的船外机以及所有的船艉推进器都配有调整作用的尾翼。因為尾翼需装在选定的位置,所以船老大必须选好引擎倾角所需的平衡位置。
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