螺旋桨的基础

为确保您选用正确的螺旋桨,这些信息是至关重要的。

13叶或4叶片螺旋桨?

一个3叶螺旋桨通常提供较最高速度的性能,一个4叶螺旋桨提供了较大的推力和平顺的巡航力。

2。直径:

直径尺寸是指:在螺旋桨叶片的旋转圆圈中,一端到对面端的最大距离

3。螺距:

螺距的理论距离是指:螺旋桨转动一圈在水面下前进的距离。(21“螺距的螺旋桨应该转动一圈即可向前移动21”,其假设是没有受到其它流体力学的影响)。

4。右旋或左旋?

在大多数的情况下,右旋螺旋桨适用于一个单引擎使用;左旋螺旋桨是用于双引擎发动机的应用时;一左一右而达到更好的转向控制。

5cup

这是一种技术,在某一条件下提高螺旋桨的抓水性能。一个cup设计的螺旋桨将表现出非常高的高速行驶效率和在重负荷下减少空蚀

6rake设计:

Rake是一个特殊的设计功能。正弧角度设计的正常好处,是可提升船首的仰角和允许设计在直径较大的螺旋桨;而负弧角度设计可以提供额外的叶片强度以适用于非常高速度的应用。

原本设备中所需要的注意事项:

1。 确定年份,品牌,型号和马力的引擎。
2。 计算原厂的螺旋桨直径;先测量螺旋桨轴孔的正中心到叶片顶尖尺寸再乘以 2(例如:如您测量起来是7 英寸,而直径就是 14 英寸)。
3。材料是铝或不锈钢?

性能上的注意事项

1。 那类型的船(cruiser, ski, runabout, bass, pontoon)?
2。 现在在船上的螺旋桨(品牌,型号,直径,螺距,cup叶片)?
3。 引擎在敞开油门(WOT)的转速(RPM)?
4。 船在水面上的全开油门速度(WOT)?
5。 常使用地区的水平海面高度(每1000英尺,功率损失 3%)?

选择正确的螺旋桨 原作 : Neil Mullen

現今船外機技術的發展及優勢已使得使用者在為自己的船選擇正確的螺槳時變得更容易,但同時也更困難–更容易是因為選擇性加倍;然而更困難卻是是同樣的原因所致,螺槳製造廠為了符合市場上越來越多的船型及引擎馬力,尤其是四行程引擎,正致力於發展新的三葉、四葉以及更多尺寸選擇的不鏽鋼螺槳。 四行程引擎通常被設計用來跑非常特定的轉速(RPM),所以螺距(pitch)的選擇可以僅是一英吋(inch)的差別,新的引擎設計更是針對特定的船殼及應用來量身訂做,一些螺槳有了較高的傾斜角(HighRake),與較大的葉片面積的設計,類似這些設計的螺槳都是被用來讓四行程引擎的扭力有最大化的輸出。

需求

在选择螺桨时,要记得两件最重要的事:第一,螺桨要符合你个人在应用上的要求;第二,油门全开时,螺桨要能够让你的引擎跑在特定的转速(RPM)范围内,每个开船或钓鱼的人都有自己的要求,但这些要求也都可能非常的不一样。 什么对你还有你钓鱼时最重要:极速、航行速度、加速性、载重、低速操控性、慢速拖曳、或是快速拖曳?两艘一模一样的船,甚至再搭配一样的引擎都有可能装上非常不同的螺桨,这完全取决于不同用途,水面情况以及载重等,并没有所谓的在相似的自然环境下能适合所有选用上的”最好的”或是”最理想的”螺桨这种事,有时要达到极速及省油的目的,就必需牺牲加速性(或是刚好相反),常常有6个或8个不同螺桨,但跑起来似乎一样的情形,其实他们还是有不同的,只是由于差异过于细微,故在多项标准检测下,每一颗螺桨都还是能满足使用者的要求,而这也就更造成了在选用螺桨上的困难度了,这篇文章的主要目的不在解释螺桨理论或是流体动力学,而在指出市场上不同的选择,以及设定一些通用的基本原则,而这篇文章也将只局限在于讨论3叶及4叶不锈钢螺桨,因为他们是在真实生活上较普遍的。

3叶或4叶?

一般而言,3叶的螺桨是最普遍的,尺寸的选择性较多,价格也较4叶的便宜,3叶的螺桨基本上极速会较4叶的好一点,通常也有较多不同的设计,且提供双车引擎在左旋螺距(pitch)上较多的选择。 然而4叶的螺桨当然也有他们自己的特性,通常4叶螺桨可在船尾的部份提供较大的拉力(SternLift),如此将有助于加速,尤其是当船尾负载较重时,4叶螺桨在船由静止到启动时也提供较强的推力,同时对于后方有拉滑水者或其它水上玩具的船也有较好的表现,4叶螺桨对于钓鱼船及近海的船通常在中速时较3叶快,而中速也就是海岸垂钓者最常跑的引擎范围,而且4叶螺桨在中速时也较省油,大部份操控性较差的船会藉由转换成4叶螺桨来做改善,而且多半4叶螺桨的平衡会较同样3叶的好,跑起来也较平稳、顺畅。 4叶螺桨通常比同螺距(pitch)的3叶螺桨直径要小一些,这是为什么4叶螺桨能够较快速转动而产生较好的加速性的原因,4叶螺桨的叶片通常较小,但因多了一叶,故总叶片面积较大,相对的抓水力较好,由3叶转换为4叶时,通常需要降低1或2螺距(pitch)来确保引擎可以跑在相同的转速(RPM)范围。

螺桨尺寸

通常我们会用’直径’及’螺距(pitch)’来描述螺桨的尺寸,一个15?x17x3的螺桨表示这是一个3叶,直径15?”,螺距(pitch)17英吋(inch)的螺桨,螺距(pitch)指的是,扣掉slippage后,螺桨转一圈让一艘船前进的理论距离,螺距(pitch)最终是要为一艘船的极速负责,就像汽化器中最主要的喷射器最终必需为引擎的马力与速度负责一样, 螺桨的螺距(pitch)必需能符合引擎在油门全开时所建议的转速(RPM)范围,大部份的引擎,转速(RPM)最大的范围差异在500~1000rpm,(基本上二行程的转速(RPM)5,000~5,500,四行程的转速(RPM)5,000~6,000),一艘轻载的船可以跑较高螺距(pitch)的螺桨,相反的,一艘载重的船需要跑较低螺距(pitch)的螺桨,如此减轻引擎的负担并且能让引擎达到建议的油门全开时的rpm,但要记得的是,大部份的螺桨制造厂的设计螺距是AggressivePitch(这是叶片设计上拱高的效果,让叶片从前缘(LeadingEdge)到尾缘(TrailingEdge),螺距(Pitch)由小逐渐变大),同时也要记得,不同的螺桨制造厂量测螺距(pitch)的方式会有些许的不同,也会有不同的公差,也就是说,两颗一样尺寸一样螺距(pitch)的螺桨,但制造厂商不同也会有不同的测试结果。 对于常慢速拖曳来捕捉栖息于岩石中的鱼或是比目鱼等特定鱼种的垂钓者,那些仍然可使引擎?到它最大马力的低螺距(pitch)(每转一圈前近距离较少的)螺桨将可提供这类低速拖曳的需求,这样的螺桨可以较轻松地推动乘载并且使得在码头周围的操控(Maneuvering)更容易,而另一方面,螺距(pitch)较高的螺桨让引擎转动时每转一圈前进的距离较多,故相对产生较快的极速。

抓水性

当然,还有其它的动力影响到船由加速到达极速,当船在水中静止,然后船长踩了油门,此时螺桨的直径与表面积展开了最初的静态推力并且推动了船,当船身有了动量及速度时,动态推力此时便受螺桨本身与水接触的能力及不产生空蚀(Cavitation)与卷气(Ventilation)的抓水性深深的影响。 空蚀(Cavitation)指的是失去了抓水力(lossofhook-up),而产生的原因在于叶片表面或叶缘的地方或附近有极端的低压力,进而造成水产生变成水蒸气气泡。而卷气(Ventilation)同样是螺桨失去了抓水力,但不同于空蚀的是,产生的原因则是因为螺桨周围的空气或引擎排气跑到了叶片上,基本的叶片设计与直径均可影响这些问题,例如若是直径太小,便可能产生空蚀(Cavitation),若是引擎装得太高,便会产生卷气(Ventilation),这两种现象均可利用装配正确的螺桨来将其发生的可能性降到最低,选择较大直径的螺桨或是换成4叶的螺桨有时可以?到较好的抓水性(Hook-up),较大直径的螺桨通常可以产生较好的操控性(Maneuverability),因为它们在最初的转动,尤其是在低速时,可推动较大的水量,在倒转时,较大直径的螺桨也可因为抓水较多而能有较好的控制,选配对的直径与螺距(Pitch)对于一艘有特定乘载重量及应用的船必然能提供最好的表现。 另一种设计概念称为Cupping。Cupping指的是让叶片的尾缘(Trailingedge)卷曲一点点,如此当水离开叶面时,叶片会有较好的抓水性,这种设计有利螺桨的抓水性,但同时却也增加了引擎的负荷,就如同增加螺距(Pitch)对引擎的影响一样,不同系列的螺桨有不同的Cupping,现今增加叶尖的Cupping来最小化叶尖损失及将效能最大化也并非不普遍。 可排气的螺桨(VentedPropeller)指的是藉由在每个叶片根部加上排气孔,这些孔可由直径1/4”到大约3/8”不等,目的在于让气体在螺桨开始转动加速时由螺桨的四周排出,如此,低转速时叶片附近有气体,负载会较轻,引擎在低附载的情况下可以更快的转动,更迅速转动到病产生理想的马力以改善整体的加速表现,然而,这样的螺桨对于从事许多慢速拖曳的钓鱼者来说并不能表现得很好,因为此时的船只将永远无法得到足够的速度来拖离充满气泡的水,因而造成螺桨推力的不稳定,使得船只行进也不稳,而这类的排气螺桨在双体船舶上(Cathulls)上的表现也不会很好。 找到适合的螺桨样式,叶片设计,螺距(pitch)及直径对于船的操控性及安全性就如同对航行速度最大化及达到最佳油耗一样重要,有大叶片面积的大直径螺桨有助于船越过大浪,并且让驾船者在不平静的外海水面还能维持对船的良好掌控,再次提醒,好的抓水性很必要的,但也不能对引擎负载过高,或者操作点容易发生空蚀。

结论

如果你找到了一颗你觉得很好,跑起来也很有信心的螺桨,即使理想的引擎转速(Rpm)掉了一些,也不要打消选用这颗螺桨的念头,任何有能力的螺桨维修店都可以做微调,把这颗螺桨调整为最适合你个人的使用,加或减少一英吋螺距(Pitch)是很正常的事,加或减一些Cupping也是很标准的一种调整,不经过一些试验及错误而想要找到一颗适当的螺桨几乎是不可能的事。 今天的市场上有许多不同设计的螺桨供选择,因此光是尽你所能尝试更多的螺桨就能让你从中获得一些东西,但记得,最重要的是,你要在?对相同的水面条件做不同螺桨的测试及比较,如此才能得到有用的数据。 每个人都有自己独特的对螺桨的喜好及要求,而这些跟船壳,载重及使用均有相关,我个人的希望是找到一颗我觉得’均衡’的螺桨,所谓’均衡’,我指的是这颗螺桨能有好的操控性,也能有不错的平均中速与极速,我永远都愿意牺牲极速来换取全面性较好的表现,因为基于水面情况,舒适度及成乘客的安全,通常我跑马力全开的时间不会超过10%。