水上摩托艇的機械構造和基本工作原理

發布時間:2016-04-08瀏覽:163次

  從某種意義上說,水上摩托在水上穿行的方式與火箭在空氣中飛行的方式一樣。不過與火箭不同的是,水上摩托不是使用高壓氣體產生推力,而是用噴射驅動裝置(Jet Drive)來產生一股強大水流。通過噴射驅動裝置,艇底大量的水在葉輪的推動下,通過轉向導流管噴到艇后。

  葉輪是一種類似轉子的裝置,安裝在艇體中的筒形通道內。發動機通過傳動軸帶動葉輪旋轉。葉輪的曲線形葉片飛速旋轉,帶動水流通過筒形通道和轉向導流管噴出。

  根據牛頓的第三運動定律,每個作用力都有一個大小相等、方向相反的反作用力,因此上述方式可以讓船前進。對水上摩托來說,作用力就是轉向導流管噴出的水流,反作用力就是艇向相反方向的推動力。火箭發動機工作原理這篇文章詳細解釋了牛頓第三運動定律。

  在操縱水上摩托時,有一條線纜與把手相連,這條線纜可操控摩托艇后部的轉向導流管轉動。通過這種方式,可改變與水流噴射力“大小相等,方向相反”的反作用力的方向。如果轉向導流管將水流導向艇體右側,則艇后部向左側偏移。這就促使艇體前部向右側偏移。

  以上是水上摩托的基本工作原理。下面讓我們來詳細介紹這種水上交通(運動)工具。

  與割草機和汽車一樣,水上摩托也使用二沖程或四沖程發動機。二沖程發動機有兩個或三個汽缸,而四沖程發動機則通常有四個汽缸。有關這方面的機械原理,請參見汽車發動機工作原理(介紹四沖程發動機)這篇文章。

  船用發動機與汽車發動機最明顯的區別在于冷卻系統。船用發動機沒有散熱器,而是用周圍的水來控制溫度。水流直接流過發動機,或者流過一個含有化學冷卻劑的封閉系統。

  船用發動機與汽車發動機的啟動方式相同。點火按鈕一般位于把手上,它將點火信號傳送給起動電機。起動電機帶動發動機轉動,起動發動機。然后,發動機開始為船提供動力。

  所有新型號的水上摩托都有一把插銷或鑰匙,可插入點火裝置附近的一個插孔。插銷的另一端通過系索與駕駛員的救生衣相連或戴在駕駛員的手腕上。如果插銷沒有插入,水上摩托就不會啟動。如果駕駛員不慎落水,系索會將插銷帶出,水上摩托滑行一段距離后就會停下。這樣,水上摩托就不會駛出很遠,同時也降低了碰撞的可能性。

  水上摩托的噪音:水上摩托發出的聲音很特別,音調很高,在某些人看來,這種聲音會干擾周圍的居民、野生動物和其他船上人員。最近,由于技術進步,水上摩托的噪音大大降低。其中包括: 在艇殼和發動機之間安裝吸音泡沫材料。 安裝噪音發生器(例如管道),用它產生的聲波來抵消發動機的噪音。 安裝輔助消聲器,它通過七扭八拐的曲線而不是直線將空氣送入發動機,從而讓聲音發散。

  水上摩托的轉向系統非常簡單。

  把手與操控纜相連。當駕駛員轉動把手時,操控纜帶動轉向導流管轉動,從而改變水流的噴射方向。有些水上摩托在設計上允許駕駛員傾斜進入彎道,就像在普通摩托車上一樣。

  把手上有一個觸發裝置,可以控制油門,允許駕駛員加速。不過,無論對于操縱方向還是加速,油門都很重要。如果轉向導流管沒有水流,艇就不可能改變方向。為避免發生事故而本能地減速,這樣做很危險,可能造會成轉向力完全喪失。當發生這種情況時,艇會沿直線飄移,直到最終周圍水流的摩擦力讓它停下。新型水上摩托使用了計算機,如果駕駛員在松開油門的同時一直朝一個方向轉動把手,計算機會重新啟動噴射驅動裝置。

  某些型號的水上摩托還可以倒車,它們采用了一個簡單的護罩,這個護罩可以降低到轉向導流管上方。在護罩的作用下,水流做了一個180度的轉彎,流向艇體下方而不是后方。由于艇體后部的移動方向總是與水流的方向相反,因此艇開始向后移動。這一功能可以方便水上摩托進出水面,或離開狹窄的位置。不過,在設計上,該功能并不是為了讓高速行進的艇減速或停下。

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