船外機高度與吃水傾角（上）

船外機

船外機高度與吃水傾角（上）

傾角調整

圖01. 之7-11 船艉推力引擎標準安裝，壓水板與船底平齊；7-12 船艉推力引擎高安裝，高於標準線 1”-3”。

艉板引擎安裝的正確高度

特定船隻要有所需的最佳螺槳效能，艉板引擎必需以正確高度裝設。過去 30 年來航海業已共識出艉板的高度標準：短腳引擎為15 吋，長腳引擎為 20 吋，用超長腳引擎則為 25 吋。

標準安裝架
許多引擎正確的傳統裝設，通常是以引擎螺槳軸心與船底平行時，引擎壓水板與船底會是大約的平齊（圖 02 之 7-8 和圖 01 之 7-11）。

低安裝架
引擎安置較低（更深入水底）（圖 02 中的 7-7）會：

1. 造成水花過大，

2. 齒輪箱阻力增加，

3. 水下間距減少，以及

4. 快船操作有不良影響。

但是凡事也有例外。有許多小型漁業用引擎和一些大型引擎，卻刻意將壓水板設計成低於船底一或兩吋。這樣才能減低或消除螺槳產生的氣旋。

高安裝架
過去以來，船外機或船艉推進器裝得高於標準線唯一缺點就是螺槳氣旋的增加，可能導致船隻難以平進，尤其在有重負載時更是如此。

(註：所謂的平進 (plane) 是指船外機一開始催速時往往會將船艏前推上翹，但加速到推力大於船艏阻力的平衡點時，船艏就自然的會下降至水面平，此時感覺到船艉上浮整艘船水平地在水表面「飄浮」。船隻平進時的水阻最小、推力效能最佳、速度最快也最省油。個人曾在墾丁後灣海域駕駛 10 呎波特船， 5 馬山葉引擎每次催速到了 13、14 公里時就進入平進狀態，然後就能將我的小波特催到每小時 20 公里，真爽！難怪國外有一些波特船主絞盡腦汁的想改裝，以便掛上9.8 甚至 15 馬的引擎，為的就是要能重負載時也能快速的催到平進速度。)

但是，隨著現有功率不斷的提升，螺槳設計的精進，特別是在高性能螺槳方面，快船的船主們發現了將現代化的引擎裝得比舊標準高度更高一點，會有種新式的、更高效能範圍的表現。現在越來越多人在快船上會將引擎裝設高於標準線三吋或更高處（圖 02 中的7-9 和 7-10）。船外機製造商現在都建議將船外機裝得要比舊標準高以求船速。事實上越來越多的造船廠將配有快速船外機功率船的艉板比標準高度（通常為 20 吋）提高了1 至 3 吋。

但使用船艉推進器的快艇建造商就稍顯保守。相較使用非競賽的船艉推進器，X 的尺寸在快速、傳統單一推進器的船上提高了1 至 2 吋（圖 1 之 7-12），而在其他船底結構（例如雙體船）提高了 2 至 3 吋。雙推進器則需較少的提高。

但是，將引擎或推進器提高超過艉板高度線時，最令人擔心的會是水冷不足所致的引擎過熱。這種裝設及作業過高所致的過熱損壞，製造商是不會負起，也不會承受任何的保固責任。所以，玩船人必須負起持續監視引擎冷卻水壓及／或水溫的責任。

有些引擎配有過熱警報，而所有的引擎都可裝配水壓錶。不過水壓錶在安全上可能也會虛假，因為在一旦蒸汽穴堵住錶內上區塊就會造成暫時性的高壓值讀數。而過熱警報也無法讓人知道引擎運轉已多接近過熱。監視引擎操作溫度最可靠的儀錶還是水溫表。

上區塊的水溫不應超過攝氏 60 度，而全油門時水壓不應降至傳統艉板高度時全油門水壓讀數的 70% 以下。記住，因為引擎裝設高度已提高，所以要能不致過熱地調高引擎吃水傾角的幅度也縮小了。

圖 02 船外機安裝標準線
7-7 工作應用：重負載、慢速，低於標準線 1 至 2 吋；

7-8 正常負載：一般速度時的安裝，壓水板與標準線平齊；

7-9 飆速應用：飆速及滑水，高於標準線 1 至 3 吋；

7-10 高效能應用：考慮以極速為主，高於標準線 4 吋以上。

提高引擎有幾個優點：

1. 減少了下部機組的水阻因而提升了速度（在 60-80 MPM 的範圍大約每吋為 1 MPH）。

2. 改善快船的操作性。輕體船高速時水中過多的舵板會形成操控問題並造成「必線偏走」（左右船舷與船底交接處的兩條稜線稱為必稜線，行駛時會左偏又右偏再左偏的擺動偏走）。

3. 與水底障礙物間的空間間距更大。

4. 再結合吃水外偏（常用的狀況）的方式，會將轉向的扭力降至零，特別在高度 23 吋的艉板使用長腳引擎時更是如此。

5. 在少數情況時，會增進平進的飄浮，讓螺槳得到表面空氣並相當地增加了引擎轉速，在需要時能產生更多可用的馬力。

圖 03 之 7-13 標準安裝時壓水板約在水中的船底位置，螺槳葉全面埋入水面下。

圖 04 高於標準線 4 吋以上；7-14 是跟 7-13 同一艘的船，但引擎有效提升到艉板以便將壓水板抬高到船底上方，讓螺槳的葉弧高出水面。向右指示的箭頭顯示露出水面的螺槳葉轉動時會在水面上將引擎尾部（不是船的部份）向右拉動，就跟 7-15 中所示的明輪動作非常類似。

圖 05 中之 7-15 明輪及其右旋轉時產生的拉力方向；7-16 引擎尾部與之搏鬥的拉力會強迫船朝右轉。此時就需努力的將轉向舵轉左才能保持船的直線行駛。

引擎裝設高於標準高度（圖 03）也有一些缺點：

1. 引擎高於艉板，增加了水冷不足的過熱風險。必須頻頻監視冷卻水流量。

2. 高艉板高度會使以艉翼做為轉向扭力的功能失效。不論使用的是動力轉向或無饋式轉向（圖04），可能都遭遇沉重的轉向扭力，船老大須全程持續緊握方向舵。

3. 引擎提高不適於較重、較慢的船。

4. 通常需用更高傾角、彎殿緣狀、銳利葉緣的螺槳。

5. 在許多情況時要平進飄浮，特別在載重時，會更困難。

6. 振動也稍大一些，可能減低行駛舒適感，最後還可能導致引擎及船隻零件的鬆脫。

7. 雙引擎的裝設會產生新的問題，因為轉向時外側的引擎會比單一中置的引擎離水更高。所以通常雙引擎在相同船速時，引擎的安裝要比單引擎低一吋。

8. 船板必須要夠堅固，才能安裝在高於原船板頂端一吋處。這點應洽詢經銷商或造船廠。

9. 船外機或船艉推進器逐步提高後，螺槳最後終將破出水面。由於這種現象不斷的發生，葉片掃過頂端，扇動空氣，其側走或螺槳扭力的方向性，不會像完全浸於水底螺槳葉弧掃過底部產生那麼大的拉力。這個特性讓右旋轉的螺槳會像明輪動作（圖05 之 7-15 ）一樣地向右移動。此動作會讓船外機或船艉推進器的尾端朝右方拉動，如果不把持住方向舵就會造成船往右行駛（圖 05 之 7-16）。

該轉向拉力也會因螺槳葉軸運轉的吃水內偏或吃水外偏，而對轉向拉力產生增強或減輕的作用。也許螺槳提高到標準線 5 吋以上時，「明輪」效應將會完全主導所有其他的轉向扭力因素。

圖 06 引擎必需置中

引擎置中

通常必需將引擎置中約在 1/4 英吋內的範圍（圖 06）。引擎（裝於標準的 V 底船殼）脫離中心點時，船隻轉向會讓引擎的反向逐漸的離開水面，因而增加了氣旋的可能性。也可能引起水花問題。

圖 07 之 7-19引擎或推進器吃水太內偏（船艏犁水）

圖 08 之 7-20引擎或推進器吃水太外偏（船艏太翹，箭頭處為海豬跳的狀態）

圖 09 之 7-21引擎或推進器的正確吃水傾角，船呈現平進狀態

引擎「吃水傾角」

船外機或船艉推進器的吃水傾角，在引擎／推進器的螺槳軸心調整成靠近船底側的角度稱為吃水「內」或「低」或「深」，而將引擎／推進器往船艉板的外側調稱吃水「外」或「高」。當船平進巡航時吃水傾角會調整成螺槳軸心與水面平行，稱為以「縱」或「零」傾角行駛。對沒有動力調整吃水傾角的船外機來說，必需以改變傾角插梢所插孔洞的位置來調整傾角。「傾角(trim)」通常用來指船外機或推進器在行程中首個 20 度以內的調整範圍。

在船平進狀態時用此範圍操控。「傾側 (tilt)」通常用來指船外機或推進器更進一步的從水面提高。

船外機／推進器的吃水傾角對船的平進角度有著巨大影響，結果當然也很明顯的改變了最高速度與操縱性能。引擎／推進器的吃水傾角，應調校成能最佳啟動加速並在最短時間達到平進狀態。然後就能將引擎／推進器吃水再調高到發揮效能巔峰的狀態。如果傾角「內偏」（深）的太多（圖07），船艏會下垂而行駛起來濕舷比例就會太多。此時會極速下降，經濟油耗降低，船可能會過度轉向到一邊或另外一邊（船艏轉向作用），而轉向扭力會增加（右旋轉的螺槳會向右偏）。偶爾，極深（內）的吃水傾角會造成船向左偏（使用右旋轉的螺槳）。

如果吃水傾角「外偏」太多（圖 08），螺槳可能無法抓住水，V 型底的快船可能開始從右到左再回到右等等的「偏走」（必線偏走），其轉向扭力增強的方向會跟傾角內偏（圖 07）時正好相反，造成難以平進或航行極為吃力。船可能還會產生海豬跳。

許多配有動力傾角的新型船外機只能在怠速以上的油門時做 20 度範圍內的吃水調整。所有的船艉推進器及配有傾角的老款船外機，具有傾角全程調高的功能，甚至在船平進時也可以調高。但是，在平進狀態時將吃水傾角調整超出最大吃水範圍（進入傾側範圍），會是件不智之舉。萬一齒輪機殼打到水底物時，可能在轉彎時會形成嚴重的損壞。圖09 顯示的是正確的吃水位置。

圖 10之 7-22 傾角調成與水面平行，幾乎沒有或完全沒有轉向負荷

圖 11 之 7-23 傾角調整 – 螺槳左右不平衡的位置，會將引擎往右邊拉；7-24 向右偏向

圖 12 之 7-25 傾角調整 – 螺槳左右不平衡的位置，會將引擎往左邊拉；7-26 向左偏向

吃水傾角對轉向扭力的影響

螺槳完全浸入水中運轉時，螺槳葉軸心如圖 10 所示般的約呈水平位置（與水面平行），轉向負荷就會非常非常小。隨然這點也適用於船艉推進器，但由於船艉推進器有個傾斜的轉向連軸，會造成某些獨立的轉向扭力讓情況變得較複雜。

但是如圖 11 中的引擎或推動裝置（右旋轉螺槳）的倾角，螺槳葉軸心的傾斜度讓螺槳軸右邊向下轉動的葉片擁有更大的有效螺距，而左邊向上旋轉的葉片（相對的表層水）卻正相反的推力較小。這種右／左的不平衡會將引擎或推動裝置向右邊拉過去，讓船朝右手邊轉向。因而，如果要保持船的直行，就必須以持續抗拒這種拉力的方式來控船。

圖 11 之 7-24 是以水面俯視圖來顯示這種內偏傾角引擎的齒輪機殼和螺槳。請注意右邊的螺槳葉片比左邊葉片能產生更大的推力，我們用粗細不同的箭頭表示推力的大小，所以實際上船是被拉成右轉的。

圖 12 之 7-25 和 7-26 是超過水平度地外偏傾角，而整個的狀況就又相反了。

為了助於抵消這種轉向不平衡作用，絕大多數的船外機以及所有的船艉推進器都配有調整作用的尾翼。因為尾翼需裝在選定的位置，所以船老大必須選好引擎倾角所需的平衡位置。

圖 13 左無尾翼；右有尾翼

圖 14 尾翼結構

圖 15 尾翼功能

圖 16 小快艇的尾翼

許多船及引擎裝置都會將引擎或推進裝置以稍微外偏的位置來操作。這會讓引擎尾部向左拉動，讓船轉向左邊。尾翼正確調整好時，能將引擎轉向回直線方向，此情況時尾翼後緣會朝左方拉動。如是右方轉向扭力則反之。

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