Silniki i napędy

Najważniejsze zagadnienia z układów napędowych i silników, które musisz znać na egzaminie na patent sternika motorowodnego.

1. Układy napędowe

W jednostkach motorowodnych spotykamy cztery podstawowe typy napędu:

Typ napędu	Charakterystyka	Zastosowanie
Zaburtowy (outboard)	Mocowany do pawęży, łatwy w demontażu i serwisie	Małe i średnie łodzie, RIB-y
Stacjonarny z wałem	Silnik wewnątrz kadłuba, śruba napędzana przez wał	Większe jachty motorowe, łodzie kabinowe
Z-drive (stern drive)	Silnik wewnątrz, napęd wyprowadzony przez pawęż na zewnątrz	Łodzie sportowe i kabinowe średniej wielkości
Sail-drive (S-drive)	Silnik wewnątrz, napęd wyprowadzony pionowo przez dno kadłuba — bez wału przelotowego	Mniejsze jachty motorowe i żaglowo-motorowe
Pędnik strugowodny (jet)	Brak zewnętrznej śruby; wewnątrz pracuje wirnik (impeller), woda zasysana i wyrzucana przez dyszę	Skutery wodne, łodzie ratownicze, płytkie wody

Śruba napędowa — podstawowe parametry

Średnica — odległość między końcami przeciwległych łopat.
Skok (pitch) — teoretyczna odległość, jaką śruba pokonałaby w jednym pełnym obrocie w ciele stałym (jak śruba w drewnie).
Kierunek (prawo- / lewoskrętna) — strona, w którą śruba obraca się patrząc od rufy. Przy śrubie prawoskrętnej pracującej wstecz rufa skręca w lewo (efekt śruby).
Liczba łopat — typowo 3 lub 4; więcej łopat = lepsze wyważenie i moc, mniejsza prędkość maksymalna.

Dwa pojęcia, które pojawiają się na egzaminie:

Kawitacja

Powstawanie i zapadanie się pęcherzyków pary wodnej przy łopatach śruby przy zbyt wysokich obrotach lub uszkodzonej łopacie. Objawy: gwałtowny wzrost obrotów bez przyrostu prędkości, drgania, charakterystyczny dźwięk. Długotrwała kawitacja niszczy łopaty.

Duoprop

Układ z dwoma współosiowymi, przeciwbieżnymi śrubami na jednym wale (typowo na stern-drive). Lepsza sprawność napędowa, wzajemne kasowanie efektu śruby, brak tendencji do znoszenia rufy.

Moc silnika — jednostki

W dokumentach i tabliczkach znamionowych moc podawana jest w kilowatach (kW) lub koniach mechanicznych (KM). Przelicznik:

1 kW ≈ 1,36 KM
1 KM ≈ 0,735 kW
10 kW ≈ 13,6 KM • 75 kW ≈ 102 KM

2. Silniki 2T vs 4T

Silniki spalinowe w jednostkach motorowodnych dzielimy na dwusuwowe (2T) i czterosuwowe (4T):

Silnik dwusuwowy (2T)

Pełny cykl pracy w dwóch suwach tłoka (1 obrót wału).
Smarowanie olejem dodawanym do paliwa. Starsze konstrukcje — mieszanka 1:50 przygotowywana ręcznie w zbiorniku; nowsze zaburtowce (np. OptiMax, E-TEC) mają automatyczne dozowanie oleju z osobnego zbiornika. Olej musi mieć certyfikat TC-W3 (przeznaczony do silników motorowodnych).
Lżejszy, prostszy, większa moc na kilogram — ale głośniejszy i emituje więcej spalin.
Stosowany w mniejszych zaburtowcach i historycznie w skuterach wodnych (we współczesnych skuterach dominują 4T).

Silnik czterosuwowy (4T)

Pełny cykl pracy w czterech suwach tłoka (2 obroty wału).
Olej w osobnej misce — paliwo bez domieszki oleju.
Cichszy, bardziej ekonomiczny, niższa emisja spalin; cięższy i droższy.
Standard w nowych zaburtowcach średniej i dużej mocy.

3. Paliwo, smarowanie, chłodzenie

Wokół silnika pracuje kilka układów, których stan trzeba regularnie kontrolować:

Paliwo — benzyna w silnikach zaburtowych i benzynowych stacjonarnych, olej napędowy w większych jednostkach stacjonarnych.
Zasady tankowania — zbiorniki paliwa napełniamy maksymalnie do ok. 95% pojemności (paliwo zwiększa objętość w cieple, potrzebny zapas na rozprężanie). Tankowanie podczas pracy silnika jest zabronione — ryzyko pożaru i wybuchu. Przed tankowaniem: wyłącz silnik, zgaś wszelkie źródła ognia, ewakuuj pasażerów na nabrzeże, po tankowaniu przewietrz komorę silnika.
Mieszanka paliwowo-olejowa — w silnikach 2T, typowo 1:50. Nieprawidłowa proporcja prowadzi do zatarcia (za mało oleju) lub kopcenia i zalewania świec (za dużo).
Filtr paliwa z separatorem wody — krytyczny element. Kondensat i zanieczyszczenia w zbiorniku to jedna z najczęstszych przyczyn awarii silników motorowodnych. Szczególnie istotne przy paliwach z etanolem (E10), które wiążą wilgoć.
Układ chłodzenia jednoobwodowy (bezpośredni) — pompa zasysa wodę z akwenu, przepływa bezpośrednio przez blok silnika i wraca za rufą. Sprawność kontrolujemy obserwując otwór kontrolny obiegu wody chłodzącej (potocznie „siusiak”).
Układ chłodzenia dwuobwodowy (pośredni) — wewnątrz silnika krąży w zamkniętym obiegu płyn niezamarzający, chłodzony w wymienniku ciepła wodą zaburtową pobieraną z akwenu. Sam silnik nie ma kontaktu z wodą zewnętrzną, więc mniej koroduje i zanieczyszcza się. Regularnie sprawdzamy poziom płynu chłodzącego, filtr wody zaburtowej i anodę w wymienniku.
Anoda ofiarna — chroni metalowe elementy przed korozją galwaniczną. Wymienia się, gdy zużyła się w ok. 50%. Materiał dobiera się do akwenu:
- magnezowa — wody słodkie (śródlądowe),
- cynkowa — wody słone (morskie),
- aluminiowa — uniwersalna, działa w wodach słodkich i słonych.
Anod nie wolno malować ani mieszać różnych typów w jednym układzie.

4. Eksploatacja: uruchamianie, zimowanie, awarie

Manetka — sterowanie silnikiem

Dźwignia łącząca w jednym uchwycie zmianę biegów i regulację obrotów silnika. Pozycje:

Środek (neutral) — bieg jałowy, śruba nie napędza; jedyna prawidłowa pozycja przy rozruchu silnika.
Do przodu — bieg naprzód; dalsze wychylenie zwiększa obroty.
Do tyłu — bieg wstecz; dalsze wychylenie zwiększa obroty.

Przełączanie biegu wprost z „naprzód” na „wstecz” bez zatrzymania na neutralu jest zabronione — uszkadza przekładnię.

Uruchamianie silnika zaburtowego

Przypnij smycz bezpieczeństwa (lanyard) do nadgarstka lub kamizelki — bez tego nowoczesny silnik nie da się uruchomić.
Opuść silnik do wody — wirnik pompy wodnej musi być zanurzony, inaczej zatrze się w kilkadziesiąt sekund.
Sprawdź poziom paliwa i oleju.
Otwórz odpowietrznik zbiornika (dotyczy zbiorników z ręcznym odpowietrznikiem — bez tego w zbiorniku powstaje podciśnienie i gruszka się nie napełnia).
Podłącz i pompuj „gruszkę” paliwową do oporu (instalacje z ręczną pompką).
Ustaw dźwignię na bieg jałowy (neutral).
Uruchom rozrusznikiem. W zimnym silniku gaźnikowym wcześniej włącz ssanie; silniki wtryskowe robią to automatycznie.
Po starcie sprawdź otwór kontrolny obiegu wody chłodzącej oraz ciśnienie oleju (lampka/wskaźnik).

Zimowanie zaburtowca

Przepłucz układ chłodzenia czystą wodą (szczególnie po pływaniu w wodzie słonej lub mocno zanieczyszczonej).
Przechowuj silnik w pozycji opuszczonej (pionowo), żeby woda swobodnie odpłynęła z kanałów chłodzenia i wydechu — uwięziona woda po zamarznięciu pęka blok lub przewody.
Dodaj do paliwa stabilizator (krytyczne przy E10) i przepuść silnikiem, żeby dotarł do gaźnika/wtryskiwaczy.
Zakonserwuj cylindry olejem mgłowym (fogging oil).
Wymień olej w stopie napędowej. Mleczny kolor lub wyraźna woda świadczą o nieszczelności przekładni (uszczelnienia wałów, uszczelka) — wymaga sprawdzenia w serwisie.
Wymień wirnik pompy wodnej (impeller) — standardowo raz na sezon lub co ok. 100 h pracy.
Naładuj akumulator i odłącz go.

Typowe awarie

Brak iskry — sprawdź świece, cewki, wyłącznik awaryjny (lanyard).
Przegrzanie — brak strumienia kontrolnego; najczęstsza przyczyna to zużyty wirnik pompy wody lub zatkany wlot wody chłodzącej.
Zalanie świec — wykręć, osusz, odczekaj przed ponownym uruchomieniem.
Woda w paliwie — opróżnij filtr-separator i sprawdź szczelność zbiornika.
Utrata mocy lub wibracje pod obciążeniem — sprawdź śrubę: zaplątana linka, sieć, wodorosty albo uszkodzone (wygięte) łopaty. W rzecznych warunkach to bardzo częsta przyczyna.
Silnik kręci, ale łódź nie rusza — najczęściej zerwany kolec (sheer pin) śruby po uderzeniu w przeszkodę. Rzadziej: linka zmiany biegów lub mechanizm na stopie napędowej.

Zobacz też

Budowa jachtu →

Typy jednostek, budowa kadłuba, wyposażenie pokładowe i stateczność.

Sprawdź swoją wiedzę z silników

Rozwiąż pytania egzaminacyjne z kategorii Silniki i sprawdź, czy jesteś gotowy na egzamin.

Rozwiąż test z silników