Сравнение бензинового и электрического моторов
Лодочные электромоторы могут развивать ту же тягу, что и двигатели внутреннего сгорания обладая при этом значительно меньшей мощностью на валу. Это происходит благодаря различной форме кривых крутящего момента электрического и бензинового двигателей. У двигателя внутреннего сгорания график крутящего момента имеет выраженный пик, из-за которого максимальный момент доступен только в ограниченном диапазоне оборотов вала. Зависимость крутящего момента от оборотов у электродвигателя гораздо более плоская и его достаточно при любой частоте вращения
Пологая характеристика момента позволяет устанавливать на лодочные электромоторы более эффективные гребные винты. КПД гребного винта у некоторых электромоторов для небольших лодок в три раза выше, чем у подвесных бензиновых двигателей того же класса.
Небольшой вес (до 10 кг);- Бесшумность при работе;
- Мгновенный запуск;
- Хорошая маневренность и легкость управления;
- Возможность плавать по мелководью;
- Минимум затрат на эксплуатацию;
- Компактность и удобство при перевозке;
- Стоимость электромотора с аккумулятором в 2 раза меньше, чем стоимость бензинового двигателя с минимальной мощностью.
- Малый запас хода (в среднем одной полной зарядки аккумулятора хватает на 1-2 дня использования);
- Низкая скорость перемещения (до 6-8 км/ч);
- При наличии сильного ветра или течения передвижение практически невозможно.
Стоит сказать, что указанные недостатки актуальны лишь при использовании электромотора в качестве единственного двигателя на судне.
Если же лодка оснащена ещё и бензиновым двигателем, недостатки электромотора компенсируются возможностями второго движка, а вы получаете в распоряжение универсальное средство передвижения по воде.
Хорошо себя зарекомендовали следующие компании, производящие электромоторы:
- Minn Kota;
- Motor Guide;
- Yamaha;
- Flover;
- Нaswing.
Устанавливаются электромоторы на судно без каких-либо сложностей. Такие двигатели можно ставить на простейшие надувные лодки, имеющие подходящий навесной транец.
Если на лодке уже используется бензиновый двигатель, электромотор устанавливается параллельно ему или же крепится на носу лодки.
Чаще всего тяга электромотора указывается в фунтах. Измерять тяговое усилие можно самостоятельно, используя обычные рычажные весы.
Берём безмен, крепим одной стороной к лодочному фалу, а другой – к неподвижной опоре. Далее запускаем двигатель и смотрим показатель веса, который в данном случае и является тем самым тяговым усилием электромотора.
Статья по теме: выбор мотора для лодки
Время движения моторной лодки до разрядки аккумулятора рассчитывается весьма просто: нужно разделить емкость аккумулятора на потребляемый электромотором ток.
Обычно указывается максимальный показатель потребляемого тока при передвижении на самой высокой передаче. Естественно, движение на более низких скоростях уменьшает и затраты электроэнергии.
В целом, аккумулятора с емкостью в 75-90 А/ч при полном заряде хватает на 2 дня более-менее интенсивной рыбалки с передвижением на средних скоростях.
В связи с этим вам потребуется специальное зарядное устройство, которое обладает функцией автоматического выключения. В самом зарядном устройстве должен быть встроен вентилятор, который убережет от перегрева электронные платы.
Заряжать аккумулятор нужно при силе тока, которая равна 10% от его емкости. Необходимое время для полной зарядки составляет примерно 9-10 часов.
Конечно, можно увеличивать силу тока, что ускорит процедуру зарядки, но такие действия негативно повлияют на долговечность вашего аккумулятора.
- Хотя слова производителей о том, что их винты-«незацепляйки» совсем не наматывают траву, не совсем соответствуют действительности, всё же большая доля правды в них есть: двухлопастные винты электромоторов действительно собирают намного меньше водной растительности, чем винты бензиновых двигателей, которые состоят с трех или четырех лопастей.
- Стоит отметить, что винты для электромоторов довольно дорогие, их цена составляет 2000-3000 рублей.
Иванов Виталий Леонидович, 2019 год.
| Обзор алюминиевых лодок для рыбалки | Виды надувных лодок | Какой эхолот выбрать для лодки? |
| Электромоторы для рыболовных лодок | Обзор моторных лодок | Какой якорь выбрать? |
| Транец на надувную лодку | Обзор лодочных моторов | Обзор материалов надувных лодок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потери мощности в лодочном электромоторе
Производители лодочных моторов используют разные виды мощности. Встречаются мощность на валу, потребляемая мощность и даже тяга. Поэтому прежде чем сравнивать лодочные электромоторы различных марок нужно привести имеющиеся данные к «общему знаменателю»
Единый критерий для сравнения важен. Мощности, измеренные в разных местах, существенно отличаются друг от друга. Мотор, развивающий на валу 4 л. с., на винте выдает всего 1 л.с.
Потребляемая мощность – часто используется как характеристика электродвигателя для лодки (мощность = ток х напряжение). Измеряется в Ваттах или лошадиных силах. Производители бензиновых или дизельных лодочных моторов этот вид мощности не используют. Однако для двигателя внутреннего сгорания потребляемую мощность также можно посчитать, если умножить теплотворную способность топлива на его расход.
Мощность на валу – используют производители подвесных бензиновых лодочных моторов. Этот вид мощности считается также как у автомобиля (мощность = крутящий момент х угловая скорость). Единица измерения – лошадиные силы или ватты. Мощность на валу учитывает потери в редукторе, но не учитывает потери на винте, которые составляют от 20 до 70%.
Мощность на винте – более ста лет служит общепринятой характеристикой двигателя в судостроении. Учитывает все потери мощности и определяет энергию, передаваемую лодке двигателем.
Во время вращения винта на поверхностях лопастей возникает подъемная сила. Составляющая этой силы направленная по оси движения лодки называется упором или тягой. Она характеризует ту часть подъемной силы, которая толкает судно вперед.
Полезная мощность, производимая лодочным винтом, равна его тяге, умноженной на текущую скорость лодки. В характеристиках электромоторов производители всегда указывают максимальное значение тяги. Сделать по ней вывод о мощности электромотора на винте без установки датчиков и проведения измерений нельзя.
Тягу определяют в ходе испытаний, во время которых лодку соединяют с пирсом динамометром и заставляют двигаться вперед. Проверку проводят на спокойной воде, в безветренную погоду, на достаточной глубине и расстоянии от берега. Для носовых лодочных электромоторов значение тяги чаще всего указывают в фунтах силы (lbs).
Общая эффективность силовой установке на лодке с двигателем внутреннего сгорания около 15%. Для судна с электромотором такой показатель – непозволительная роскошь. Считается, что лодочный электродвигатель работает эффективно, если с учетом потерь на винте его КПД около 50 %. При этом КПД электромотора должен быть не менее 80%, а винта не мене 63%.
Потери мощности пропорциональны сопротивлению проводника и квадрату протекающего через него тока. Если ток возрастает вдвое, потери возрастают в четыре раза. Если ток растет в десять раз, потери увеличиваются в сто. Уменьшить ток и потери можно, если повысить напряжение в цепи.
Общепринятое на сегодня напряжение мощных лодочных электромоторов 48 вольт, но для небольших лодок подходят и 24-вольтовые модели. При силе тока 50 А максимальная мощность электромотора в 12-вольтовой системе составит 600 Ватт, а в 24 Вольтовой – 1200 Ватт
Второй способ снизить потери в цепи постоянного тока – это увеличить сечение кабеля. Правильно подобранный кабель повышает эффективность и безопасность электрической системы, устраняет локальный перегрев и снижает потери энергии.
Высокий КПД имеет винт с большим диаметром, шагом и низкой скоростью вращения. Однако с таким винтом может работать только мотор, развивающий высокий крутящий момент.
Большинство гребных винтов для подвесных моторов небольших лодок созданы на основе испытаний проведенных еще в 1940–1960-х годах прошлого века. Общие принципы проектирования, появившиеся тогда, систематизированы в виде таблиц и графиков и используются изготовителями до сих пор.
При разработке современных винтов используют другой подход. Сначала на компьютере создают трехмерную модель, а затем шаг и кривизну профиля винта оптимизируют для каждого сечения с учетом изменяющихся вдоль диаметра условий обтекания потоком воды. Винты этого типа называют винтами с переменным шагом. Их потери меньше, а КПД выше.
Какой выбрать электродвигатель для лодки: классификация и устройство лодочных электромоторов, правила ухода
Добравшись до таких мест, где рыба водится в огромных количествах, можно в тишине и покое заняться рыбалкой, не распугав рыбу дальними выбросами лески удочки. Кроме того, у рыбака, воспользовавшегося лодкой, всегда имеется шанс поймать особенно крупную рыбу, водящуюся на значительной глубине.
Передвижение на вёсельных лодках требует приложения определённых усилий. Чтобы перемещаться на таких плавучих средствах на значительные расстояния, нужно обладать хорошим уровнем физической подготовки и выносливости. Облегчить задачу поможет использование навесного электромотора или лодки, первоначально укомплектованной таким устройством.
Лодочный электромотор представляет собой устройство, выполняющее роль тяговой силы, приводящей плавучее средство в движение. Типичный электромотор состоит из следующих элементов:
двигатель, с прикреплённым к нему винтом, за счёт вращения которого лодка приходит в движение;- аккумулятор, с помощью которого функционирует двигатель;
- система управления оборотами. Таким устройством оборудованы многие современные модели лодочных электромоторов. Система управления оборотами способствует плавному способу переключения передач, убирая рывки при запуске двигателя;
- штанга (дейдвуд), к которой прикрепляется двигатель. Она изготавливается из специального гибкого материала, помогающего избежать сильного её повреждения при встрече устройства с возможными препятствиями под водой. Дейдвуд имеет систему регулировки, поэтому двигатель можно перемещать вверх и вниз с его помощью. Такая особенность устройства штанги помогает перемещать моторную лодку в условиях мелководья;
- струбцины — специальные устройства, прикрепляющие мотор к транцу лодки;
- румпель — подвижный элемент, задающий направление движению лодки;
- панель управления. С её помощью можно включить нужный уровень оборотов, или поменять направление, задав движение вперёд или назад.
В отличие от шумного бензинового двигателя, электромотор практически не издаёт громких звуков и не загрязняет водоём вредными веществами. Такое устройство позволяет умело маневрировать в труднодоступных местах, на мелководье и в крупных глубоких озёрах и реках, не нанося ущерба экосистеме водоёма.
Электромотором можно оснастить небольшую деревянную, надувную резиновую лодку и лодку из ПВХ для перемещения по озёрам и рекам для рыбалки или прогулки. Можно установить мотор и на большие лодки или катера в качестве дополнительного средства.
Электромоторы отличаются по следующим параметрам:
вес, размер и форма. Есть большие, громоздкие и тяжёлые по весу модели, и есть моторы намного меньшего размера и веса;- сила мощности аккумулятора. При этом у больших моторов, как правило, мощность аккумулятора выше;
- цена — дорогие и относительно дешёвые модели моторов;
- способы управления — дистанционный, румпельный или с использованием педали.;
- количество скоростей. Обычно имеется пять скоростей переключения;
- риверс вращения винта. Используется для работы задней передачи. Риверсом оснащены не все модели электромоторов для лодок, и для включения заднего хода часто приходится разворачивать мотор;
- по длине дейдвуда.
Дистанционное управление производится при помощи ручного пульта. На румпеле располагается специальный переключатель скорости — ручка газа, поворачивая которую производится переключение или вариатор для плавного переключения.
Ножное управление осуществляется при помощи специальной педали, соединённой с реечным механизмом посредством кабеля с питанием. Ножное управление позволяет переключать скорости и задавать направление движения лодки, кроме того, улучшается возможность маневрирования, так как руки остаются свободными при этом способе управления.
Выбирая мотор с педальным управлением, нужно учитывать, что ему потребуется выделить определённое место на дне лодки. Поэтому такой способ управления оправдан преимущественно на лодках большого размера, и не подойдёт для небольшой лодки. В целях экономии места, для неё лучше приобрести электромоторы, оснащённые ручной системой управления.
В зависимости от места расположения на плавучем средстве выделяют следующие виды электромоторов:
подвесные — крепятся на лодочном транце с помощью специальных резьбовых зажимов. Такой механизм позволяет легко устанавливать и перемещать мотор, когда требуется;- навесные — ставятся на специальной плите основного двигателя. Приходят в движение благодаря работе ведущего мотора. Управление винтом и скоростью его вращения задаётся дистанционно при помощи пульта управления;
- носовые. Они устанавливаются на монтажную платформу, расположенную впереди катера или на носу лодки, и занимают довольно много места.
Некоторые лодочные электромоторы имеют встроенный аккумулятор, другие оснащены переносным устройством. Встроенный аккумулятор не обладает большой мощностью батареи и его работы хватает на непродолжительное время — 2−3 часа, переносные аккумуляторы имеют больший объём, и они мощнее.
Они делятся на два вида:
- стартовые. Требуют постоянной подзарядки. При полной разрядке такие аккумуляторы быстро выходят из строя. Стоят они не очень дорого;
- тяговые. Ёмкость таких аккумуляторов намного больше, они дольше держат необходимый запас энергии. Полная разрядка аккумулятора не выводит их из строя.
Электрическая схема устройства. Двигатель электромотора расположен в нижней подводной части штанги (дейдвуда). А в её верхней части располагается блок управления, ответственный за включение питания и переключение скоростей.
Электромоторы используются на небольших деревянных лодках, байдарках, резиновых или корпусных лодках, катерах, маломерных судах. На этих плавательных средствах могут быть установлены разные моторы, отличающиеся между собой длиной штанги дейдвуда, силой тяги двигателя и системой управления мотора.
Для перемещения лёгких резиновых лодок или байдарок весом до половины тонны, подойдут моторы с тягой 30−35 фунтов, а для больших корпусных лодок и катеров приемлема тяга в 40−45 фунтов.
На лёгкие плавательные средства (резиновые лодки, байдарки) рекомендуется устанавливать более лёгкие по весу подвесные электромоторы, закрепляемые на транце. Они имеют небольшой вес и более доступны по цене.
Для лучшего управления более тяжёлыми лодками или небольшими катерами, целесообразнее приобретать носовые моторы. Они более функциональны, но стоят дороже. При выборе электромотора обращают внимание на следующие особенности и характеристики:
- тяговое усиление. Обозначает силу, с которой электромотор может тянуть плавательное средство;
- мощность аккумулятора — объём потребляемой энергии;
- вес и габариты модели. Мотор приходится много раз перемещать с места на место, устанавливать на лодку и снимать с неё, перевозить его на машине до места сплава, поэтому таким характеристикам придаётся особое значение;
- особенности системы электропитания. На них обращают внимание при покупке аккумулятора, если будут использоваться моторы с выносным аккумулятором. При этом учитывают два основных параметра: напряжение питания и потребление электроэнергии (мощность);
- чем тяжелее будет используемое плавательное средство и больший объём груза придётся с его помощью перемещать, тем более мощный мотор потребуется приобрести, и тем больше энергии он будет потреблять. То есть, нужно приобретать либо больший по объёму аккумулятор, либо выбирать электромотор с большей силой двигателя;
- особенности системы переключения передач. Скорость лодки, оснащённой электромотором, доходит до 7 км/час. Плавное переключение скоростей позволяет подобрать необходимую скорость как можно точнее.
Использование лодочных электромоторов имеет ряд очевидных преимуществ по сравнению с моторами, приводимыми в действие с помощью бензиновых двигателей:
Отсутствие шума при работе. В отличие от бензиновых, электромоторы не издают звуков во время работы электрического двигателя. Такое свойство позволяет рыбаку подойти на лодке к месту максимального скопления рыбы, не распугав её при этом. Таким образом, можно насладиться тишиной и слушанием звуков природы, а не шума от работающего мотора;- Сохранение экологической среды. Работающий электромотор не производит вредных выбросов в воздух и не загрязняет воду, что позволяет сохранять экологический баланс;
- Поддержание постоянного уровня скорости, что особенно актуально при осуществлении троллинговой рыбалки, при перемещении по рекам, имеющим небольшую скорость течения или вдоль озёр. Медленный ход движения лодки позволяет проводить рыбалку спиннингом, выявляя особые места скопления рыбы;
- Относительно небольшой вес мотора позволяет перемещать его и устанавливать на лёгкую лодку из ПВХ, резиновую лодку или байдарку силами одного человека, без привлечения посторонней помощи, что позволяет отправиться на рыбалку в одиночку;
- Лёгкость маневрирования в определённых условиях. На лодке, оснащённой электромотором, легче проходить трудные места скопления камышовых зарослей, чем пробираться сквозь них на весельной лодке;
- Не требуют топлива для своей работы. Электромотор приходит в движение при помощи энергии, которую накопил аккумулятор;
- Лёгкий запуск мотора. Запуск осуществляется простым включением при помощи панели управления. При этом не требуется прилагать больших усилий, которые могут понадобиться для запуска бензинового двигателя;
- Не требуется проведения периодического технического осмотра двигателя;
- Отсутствует необходимость зимней консервации двигателя;
- Небольшие размеры и вес мотора;
- Отсутствие необходимости тратить денежные средства на эксплуатационные расходы.
- Низкая, по сравнению с моторами других типов, стоимость двигателя. Мотор, аккумулятор и зарядное устройство стоят в несколько раз дешевле, чем бензиновые моторы.
Максимальная скорость передвижения лодки по водоёму при помощи электромотора ограничена пределом в 10 км/час;- Электромоторы не могут быть использованы при сильном порывистом ветре и на реках с бурным потоком, имеющих высокую скорость течения;
- Не предназначены для особо длительного передвижения по водоёмам, так как аккумулятор имеет определённый запас электроэнергии и может разрядиться, что будет способствовать остановке двигателя электромотора;
- Требует нахождения поблизости источника пополнения аккумулятора — электрической подзарядки;
- Тяжёлый вес аккумуляторного устройства (до 30 кг), часто превышающий вес самого электромотора почти в два раза.
