Лодочный водометный движитель: принципы работы, конструкция, сборка своими руками

Что нам понадобится?

Чтобы создать мотор для лодки, необходимо подготовить следующие элементы:

• шуруповерт, дрель либо автоаккумулятор 12 V;
• понижающий редуктор;
• рейки для закрепления;
• профиль 20*20 мм для монтажа двигателя;
• для сооружения штанги необходима труба диаметром в 20 мм;
• болгарка;
• металлические листы – для винта;
• ножницы;
• металлический прут для изготовления вала;
• углошлифовальная машина;
• саморезы.

В триммерах вместо бобины ставят гребной винт. Иногда делают доработку мотокультиватора путём установки вместо фрез, самостоятельно сделанных лопастей.

В одной плоскости с валом уславливаются алюминиевые лопасти. Они должны быть перпендикулярными движению лодки. Лопасти крепятся к корпусу.

Часто рекомендуют делать мотор для лодки из газонокосилки, поскольку этот аппарат имеет такие характеристики, которые нуждаются в минимальной доработке. Конструкция косилки очень схожа с устройством заводского мотора, что наглядно показывают чертежи лодочного мотора.

Это сэкономит большой объём горючего. Кроме этого, такой двигатель может быть 4-тактным. Во всех ручных газонокосилках применяется полупрозрачный или пластиковый бак, дающий возможность постоянно отслеживать объём горючего.

Для доработки понадобятся:

• триммер;
• дюралюминий – 10*30 см, толщиной 2 мм – для винта;
• сварочный аппарат (желательно полуавтомат);
• тиски для закрепления двигателя.

Вырезается винт с использованием зубила и болгарки. Кромки нужно обработать напильником. Лопасти винта, как правило, делают изогнутыми примерно на 10 мм. Насадка винта осуществляется на место головки триммера.

Принцип действия водомета и основные характеристики

Если отвлечься от технических сложностей и объяснять доступным языком, то под водомет подходит определение — это гребной винт, но вмонтированный в трубу конусовидной формы – один ее конец уже, чем другой. При попадании воды в трубу она при помощи винта и выбрасывается из узкого конца трубы в виде сильной струи, толкающей лодку вперед. Это и есть движение на реактивной тяге, принцип работы водомета, по аналогии с взлетом космической ракеты или полетом реактивного самолета в воздухе.

Современные водометы производятся с несколькими винтами для усиления реактивной тяги, что в разы повышает скорость, и лодка с водометом преодолевает большие расстояния за короткое время. Этим преимуществом пользуются любители путешествий по воде на дальние расстояния – рыбаки, туристы и т.д.

Конструктивно водомет представляет собой металлический корпус, внутрь которого помещен гребной вал, передним концом соединенный с подшипниками, а сзади к нему монтируются обтекатель, импеллер для водомета (гребной винт), втулка скольжения, вращаемая в резинометаллическом подшипнике. Этот подшипник работает, только находясь в воде. Крутящий момент от мотора на гребной вал передается с помощью штифта.

Импеллеры, устанавливаемые на водометы, бывают следующих видов:

• осевой: простейший для изготовления, но имеет самый малый КПД, а кавитация ограничивает работу, которая возможна только на малых оборотах;
• диагонально-осевой: применяется в водометах со средними оборотами, КПД несколько выше;
• шнековый, диагональный: винты таких типов изготавливаются по новейшим технологиям, работают на двигателях с высокими оборотами, обладают самым большим КПД.

Маневрирование лодки или катера достигается путем изменения направления реактивной струи, которая выбрасывается из узкого конца трубы. Поворот осуществляется рулевым колесом, но следует помнить, что угол поворота не должен превышать 90 градусов. Для движения назад руль поворачивают против направления часовой стрелки на 360 градусов. Реактивная струя сталкивается с рулевым пером и уходит под дно лодки.

Водометные движители устанавливаются только на лодки и катера со стационарно установленным двигателем, к которому есть следующие требования по характеристикам:

• мощность двигателя не должна быть меньше 100 лошадиных сил, т.е. находиться в диапазоне 100 – 150 лошадиных сил;
• количество оборотов вала в пределах от 3700 до 4200 оборотов в минуту;
• максимальный крутящий момент вала – 290.

При соблюдении данных условий использование водомета существенно улучшает ходовые характеристики лодки или катера и повышает маневренность.

Конструктивные особенности

К главным элементам самодельного агрегата относятся двигатель внутреннего сгорания и винт, как и в заводских моделях. Пропеллер в этом случае располагается внутри трубы, размещенной вдоль корпуса плавательного средства. Водовод представляет собой не просто трубу, а узел, в состав которого входят следующие детали:

1. Заборник воды, расположенный спереди и служащий для поступления воды к винту.
2. Также в конструкцию водомета для лодки, своими руками созданного, входит выпрямляющее устройство. Его предназначение заключается в трансформации закрученного водного потока в прямолинейное действие.
3. Сопловой блок, который замыкает трубу, служит для выброса жидкости наружу.
4. Рулевое устройство реверсивного типа. Оно позволяет менять направление движения и осуществлять задний ход.

Принцип работы (устройство водомета)

Вода через импеллер попадает в специальный водозаборный отсек, а затем через входное отверстие (диаметр его меньше, чем выходного) конусообразной трубки с силой выбрасывается наружу. Таким образом, и возникает струя, что обеспечивает движения моторного водного транспорта. С помощью рулевого приспособления возможно изменение направления водяной струи благодаря повороту движителя по горизонтальной плоскости, а, следовательно, обеспечивает повороты всего судна. Для осуществления заднего хода, потребуется перекрыть входное отверстие (то есть создать обратно направленный поток).

Выбор водомета оправдан в том случае, если владельцу моторного судна необходимо часто преодолевать мелководье или замусоренные участки. Ведь винтовому двигателю в таких условиях грозит поломка винта, из-за наматывания на него водорослей или мусора. Водометный движитель в этих условиях попросту незаменим, он без труда преодолеет сложные участки и обеспечит катеру безопасность, маневренность и высокую скорость.

Место размещения водовода

В данном случае, доступны два варианта установки водовода: за пределами корпуса или непосредственно в корпусе. Его место нахождения – это дно лодки. В носовой части размещается входное отверстие, а сама конструкция получается встроенной в корпус лодки. При этом, следует проконтролировать, чтобы входной патрубок всегда находился в воде, иначе возможны сбои в работе водомета.

Преимущества и недостатки

За счет установки водометного двигателя владелец плавсредства выигрывает в следующем:

1. Поскольку спрятанному в водоводе винту наматывание водорослей не грозит, лодка приобретает способность легко перемещаться по заросшим водоемам.
2. Удары винта о дно также исключены, что дает возможность беспрепятственно плавать в местах с небольшой глубиной или с отмелями.
3. Лодка с водометом становится безопасной для купальщиков, водолазов и обитающей в водоемах фауны.
4. В отличие от обычных гребных винтов, рабочие колеса водометов, особенно современные, защищены от негативного воздействия кавитации.

Но придется примириться и с некоторыми недостатками:

1. При той же мощности двигателя лодка будет двигаться медленнее, чем с обычным винтом.
2. Ухудшается управляемость.

Кроме того, лодка становится тяжелее из-за веса воды, заполняющей водомет.

Достоинства и недостатки водомётов

Каждое устройство, несмотря на современное управление и функционал, имеет достоинства и недостатки.

Плюсы:

1. Исключена кавитация, устойчивость к механическому воздействию, нагрузкам.
2. Эксплуатация устройства на любой глубине и даже на мели, илистых участках водоема при полной работоспособности винта.
3. Безопасность работы.
4. Увеличенная маневренность и уровень полезного действия.
5. Экономия топлива.
6. Устойчивость и улучшенное управление на резких виражах.
7. Плавсредство с таким движком может разворачиваться на месте.
8. Исключена необходимость использования реверс-редуктора.
9. Возможно торможение судна на полном ходу.
10. Уменьшен гидродинамический шум.

Минусы:

1. На небольших скоростях малый КПД.
2. Необходимость транспортировки помимо непосредственного механизма, также воды.
3. Недостаток мощности, потери на трение (вода и трубопровод).
4. Турбулентность из-за вихревых потоков воды в рабочих каналах.
5. Осложненная подача потока воды.
6. Эффективность работы устройства влияет на скорость судна.
7. Возможность засора системы охлаждения (забор воды засасывает мусор, песок и т.д.).
8. При использовании судна на мелководье, возрастает степень износа устройства.
9. Достаточно дорогостоящий ремонт.

Плюсы и минусы лодочного мотора водомет

Одним из преимуществ устройства водомета является то, что все составляющие его запрятаны внутрь корпуса и при преодолении мелководья, судно касается дна своим корпусом. Такое строение защищает детали мотора от повреждений, в отличие от подвесных винтовых лодочных движителей, где винт “оголен”.

Кроме того, маневренность водометных лодочных моторов позволяет преодолевать выступающие из воды преграды и мусор, даже при движении по мелководью с глубиной в двадцать сантиметров. При встрече с какой-либо преградой на глубине в тридцать сантиметров при использовании лодочного водомета удар придется на корпус судна, а не на детали мотора, тогда как в подобной ситуации при применении винтового мотора, удар приходится именно на гребной винт.

К преимуществам водомета можно отнести отсутствие вибрации и мягкую работу трансмиссии.

Кроме того, при применении водомета на лодку отсутствует дополнительное сопротивление воде, что характерно для моторов, где грибной винт открыт. К достоинствам можно отнести и повышенные показатели инерции, и отличную управляемость на высоких скоростях как при движении назад, так и при движении вперед, а также низкий уровень шума (винтовые двигатели работают гораздо громче).

Однако, наряду с положительными сторонами водомета, он имеет и отрицательные стороны:

• Во время преодоления мелководья в импеллер для водомета могут попадать камни, песок и так далее (так как движитель работает сродни насосу), что может негативно сказаться на работе мотора и привести к поломке охладительной системы и водоотводного сопла;
• Наличие трения из-за быстрого движения воды в трубе;
• Достаточно высокая стоимость.

Не совсем обычным может показаться и управление водометом. Отметим, что винтовой лодочный мотор снабжен однорычажной системой для управления, а водомет имеет реверсивно-рулевую систему с несколькими рычагами:

• У водометов отсутствует коробка передач, а потому такой мотор набирает скорость постепенно без рывков;
• Для понимания работы водометного движителя необходимо пройти дополнительное обучение, ведь рычаг газа используется для ускорения только в открытых водоемах, если водоем слишком мелкий или имеет препятствия (пороги) рычаг газа не используют.

Еще одним бесспорным минусом является зарастание двигателя, хотя данная проблема характерна для всех лодочных моторов, для водомета она особо актуальна, ведь все его части располагаются внутри. Если движитель постоянно эксплуатируется, то зарастания его не происходит, если же двигатель долгое время бездействовал, его придется ремонтировать вручную либо в мастерской.

Разновидности водомётных установок

Водометная установка – комплекс устройств и элементов, обеспечивающих движение катера. Процесс возможен за счет реактивной тяги. Классическое исполнение водометного двигателя состоит из импеллера или винта, вала, на который он посажен, каналы для потока воды, РРУ или релевое реверсивное устройство.

Эффективность выбранной модели зависит от формы труб водовода места их расположения. Релевое управление обеспечивает возможность разворачивать судно, давать задний ход и т.д.

В зависимости от особенностей строения, схемы и назначения, водометы могут быть разного типа:

1. Конструкции, разработанные в основном для маломерных суден.
2. Движки для лодок с двойной системой контроля.
3. Водометные движки, цельного строения с оборудованным двигателем внутреннего сгорания.
4. Конструкции-насадки, предназначенные для стандартных моторных лодок.

Как создать двигатель самостоятельно?

Двигатель своими рукам создать не так трудно, как может показаться на первый взгляд. Водометные движители обычно изготавливаются рыбаками на основе конструкции двигателя классического типа. Будущее изделие может базироваться, к примеру, на китайских моделях двигателей или на отечественных (от 5л до 100л). Чертежи данных конструкций представлены в следующем виде:

Чтобы сделать водометный мотор, можно воспользоваться классическим редуктором штатного образца: он должен быть закреплен на основном дейдвуде в области двигателя. Реализуется это путем использования фланца. После этого берется заготовка из металла, куда следует присвоить развертку водозаборника, 6 лопастей и водозаборника.

Чтобы создать заготовку на базе стандартной схемы, применяются напильник и вальцы. После, при помощи этих же инструментов производится обработка изделия. В результате проделанной работы заготовка получает необходимую форму. После этого наступает момент для того, чтобы сварить швы продольного и поперечного типов.

Водометная конструкция должна обзавестись также ступицей: для данной части отводится область в месте бобышка. Помпа лодки в сухой структуре имеет вес в двадцать килограмм. Тем не менее, схема этого изделия может встречаться в очень редких случаях. Однако любой человек может изготовить помпу самостоятельно, так как в глобальной сети присутствует вполне достаточное количество инструкционных материалов. Важно также учесть, что водометные лодки имеют большую степень рентабельности, чем лодки с простым двигателем.

Водометные лодочные моторы для надувных лодок изготавливать гораздо проще, чем для крупных катеров с водометным двигателем. Основным преимуществом является то, что для данного вида лодок могут быть использованы практически любые разновидности моторов независимо от конструкции. Рекомендуется для них выбирать водометные движители, мощность которых составляет от пятнадцати до двадцати л.с.

Наиболее подходящим вариантом мотора для лодки считается подвесной мотор. В сравнении с мотором стационарного образца подвесной водометный лодочный мотор не охватывает полезный лодочный объем, легко подвергается демонтажу. Устройство характеризуется небольшим весом, высоким уровнем УМ, простой конструкцией, а также доступностью в эксплуатации.

Процесс создания водомета своими руками

В водосборнике необходимо сделать небольшое углубление, которое обеспечит лодке высокую проходимость и позволит снизить гидродинамическое сопротивление. Для этого необходимо, чтобы передняя верхняя кромка располагалась на тридцать пять миллиметров ниже днища.

Также необходим штатный редуктор, его прикрепляют к главному дейдвуду мотора с помощью особого фланца. Затем берут металлическую заготовку, на которую наносят развертку водозаборника, обечайки, а также шести лопастей.

Для изготовления и обработки заготовок применяют напильник и гибочные вальцы. Данный процесс может быть произведен и на оправке вручную, что позволит придать заготовке нужную форму. После этого производят сваривание продольных и поперечных швов на фасонных вырезках.

В конструкции водометного двигателя необходимо присутствие ступицы, для нее отводится местечко на бобышке. Помпа лодки в сухом состоянии весит около двадцати килограмм, но, к сожалению, чертежи данного изделия – это редкость. Однако изготовить ее самостоятельно сможет любой, учитывая что информации в интернете достаточно. Ключевым моментом является то, что рентабельность судна с водометом более высока, в сравнении с обычным двигателем.

Конструкция водометного двигателя

Главными элементами такого механизма, как и в классическом варианте, являются двигатель внутреннего сгорания и винт, только последний расположен внутри длинной трубы, проложенной вдоль корпуса лодки. Разумеется, «труба» — это слишком упрощенный термин. Правильное название этой части двигателя – водовод, а состоит он из следующих узлов:

• водозаборник: передняя часть, по которой вода поступает к винту;
• спрямляющий аппарат: благодаря этому элементу вращательное движение закрученного винтом водного потока трансформируется в прямолинейное;
• сопловой аппарат: завершающая часть «трубы», из которой вода выбрасывается наружу.

Еще один важный элемент водомета – реверсивно-рулевое устройство, благодаря которому лодка может менять направление движения, а также давать задний ход.

Схема конструкции водометного двигателя

Винты (их также называют рабочими колесами или импеллерами) бывают нескольких видов:

• Осевые: наиболее просты в изготовлении, но обеспечивают самый низкий КПД и ввиду ярко выраженного эффекта кавитации могут работать только на низких оборотах.
• Осе-диагональные: имеют более высокий КПД и рассчитаны на среднеоборотистые двигатели;
• Диагональные и шнековые: наиболее современные и чрезвычайно сложные в изготовлении разновидности, характеризуются самым высоким КПД и способны работать с высокооборотистыми двигателями.

Среди всех составляющих водомета винты находятся на первом месте по сложности изготовления. Для этого применяется метод точного литья с последующей шлифовкой.

Не стоит приобретать водомет с импеллером, лопасти которого приварены к ступице, а не составляют с ней единое целое: такие винты зачастую имеют дисбаланс, что приводит к их разрушению при повышенных оборотах.

Как построить водометный двигатель для лодки самостоятельно?

Наилучший вариант водометного двигателя получается при использовании лодочного мотора «Ветерок 12», как базового. Это связано с тем, что этот двигатель обеспечен необходимым ассортиментом запасных частей. Их не проблематично приобрести на городском рынке или через Интернет.

После модернизации обычного лодочного мотора, общий вес водомета увеличится всего лишь на 1 кг, что совсем не существенно для лодки любого типа.

Рабочий водомет способен разогнать лодку водоизмещением в 450 кг до 20-25 км/час, на что не способен подвесной лодочный мотор аналогичной мощности.

Для модернизации обычного лодочного мотора потребуются следующие детали:

• Лодочный мотор «Ветерок 12» со специальным фланцем.
• Редуктор.
• Развертки водосборника.
• Аппарат для сварки.
• Ступица.
• Специальный клей (водостойкий).
• Штуцеры.
• Схема двигателя (чертеж).

Нюансы изготовления

Исходя из наблюдений оптимальным объемом воды, находящейся под входным отверстием патрубка, является объем, что на один – полтора диаметра больше, чем входной водовод.

После того как лодка с самодельным водометом преодолеет мелководье (с глубиной 0.100-0.150 м), возможно появление редких толчков. Именно в этот момент мотор может забиваться, а потому желательно установить на него фильтр.

В процессе сборки водомета желательно использование чертежей с применением специализированного оборудования.

Во время эксплуатации водометный двигатель для пвх лодок работает в обыкновенном переходном режиме. А потому сможет развивать скорость до тринадцати – семнадцати километров за час. При этих показателях движитель легко обеспечит вывод пвх лодки на глиссер.

КПД водометных моторов, что устанавливаются на пвх лодки составляет приблизительно пятьдесят процентов. Для повышения эффективности при выборе винта необходимо ориентироваться на величину мотора.

Процесс изготовления

Как правило, входная часть патрубка должна быть в 1,5 раза больше по диаметру, чем сам водовод. При переходе очень мелких участков, глубиной 0,1-0,15 метра, возможны редкие толчки, что указывает на недостаточное количество воды, поступающее в водомет. Именно в этот момент он может забиться. Это связано с тем, что на особо мелких участках патрубок может захватить ил или песок, с наличием других предметов. Чтобы этого не случилось, необходимо предусмотреть входной фильтр.

Чтобы конструкция нормально работала, желательно ее изготовить по чертежам. Найти их не составит большого труда, тем более при наличии Интернета. Хотя возможны варианты с недоработанными чертежами. То есть возможны такие чертежи, по которым водометы не изготавливались и их работоспособность не проверялась. Подобные работы требуют специального инструмента и специальных навыков работы с материалами и инструментами.

Водомет для лодки ПВХ работает в обычном переходном режиме, способном вывести лодку на глиссирование, при скорости 13-17 км/час. Коэффициент полезного действия (КПД) подобных конструкций составляет не меньше 50%, что вполне приемлемо и чем не может похвастаться классический тип лодочного мотора.

Заключение

Если внимательно вникнуть в тему, то сделать своими руками водомет для лодки – это не проблема, что и делают многие владельцы плавсредств. Опыт показывает, что при наличии всех необходимых деталей и инструментов, собрать работающий водометный двигатель возможно за 2-3 часа.

Естественно, что многие занимаются изготовлением не от хорошей жизни, так как приходится постоянно, на чем-то экономить. Чтобы купить готовый водометный двигатель и установить его на свою лодку, то придется выложить большую сумму денег. Но это еще не факт, что он будет работать эффективно и надежно, тем более, если это модель отечественного производителя.

Применение водомета позволяет экономить средства и бензин, поскольку он эффективнее обычного лодочного мотора. Кроме этого, водометный движитель более безопасный в любом случае, как для окружающих, так и для эксплуатирующих ее.