Khi lựa chọn giữa máy trong và máy ngoài, máy ngoài có ưu thế về không gian khoang lái, dễ thay thế và ít bảo dưỡng cho tàu dài đến khoảng 30–40 ft; hệ truyền động đuôi (máy trong/chân vịt ngoài) cung cấp công suất kiểu động cơ ô tô kết hợp cụm truyền động có thể xoay lái và sàn tắm thông thoáng; còn máy trong truyền động trục có ưu thế về độ bền, lực đẩy ở tốc độ thấp và tải thương mại nặng. Lựa chọn phù hợp phụ thuộc vào kích thước thân tàu, chu kỳ làm việc, điều kiện vùng nước và thời gian ngừng hoạt động mà bạn có thể chấp nhận.
Những điểm chính
- Máy ngoài là cụm độc lập gồm động cơ, hộp bánh răng và chân vịt, được bắt bu lông vào vách đuôi; có thể nâng nghiêng khỏi mặt nước và thay trong một ngày.
- Hệ truyền động đuôi, còn gọi là máy trong/chân vịt ngoài hoặc I/O, đặt động cơ trong thân tàu và truyền động qua vách đuôi đến chân truyền động ngoài có thể xoay lái.
- Máy trong truyền thống dẫn động trục chân vịt cố định qua hộp số hàng hải, với bánh lái riêng để điều hướng.
- Ống xếp làm kín, ổ đỡ gimbal và cụm truyền động ngoài bằng nhôm của hệ truyền động đuôi cần được kiểm tra thường xuyên, đặc biệt khi dùng trong nước mặn.
- Máy trong diesel chiếm ưu thế trên tàu thương mại nhờ tiết kiệm nhiên liệu, mô-men xoắn cao và chu kỳ đại tu dài khi chịu tải liên tục.
- Máy ngoài diesel có tồn tại, với công suất lên đến khoảng 300 hp từ một số nhà sản xuất chuyên biệt, nhưng máy ngoài chạy xăng vẫn phổ biến hơn nhiều.
Máy trong, máy ngoài và hệ truyền động đuôi khác nhau thế nào?
Khác biệt nằm ở vị trí động cơ và cách công suất được truyền xuống nước. Máy ngoài nằm hoàn toàn ngoài thân tàu; hệ truyền động đuôi đặt động cơ bên trong nhưng dùng chân truyền động bên ngoài; máy trong đặt mọi bộ phận bên trong ngoại trừ trục, chân vịt và bánh lái.
- Động cơ ngoài — cụm động cơ, vỏ trục truyền động và cụm chân máy được tích hợp thành một khối, lắp trên vách đuôi hoặc giá đỡ. Điều hướng bằng cách xoay toàn bộ máy, với cơ cấu chỉnh góc và nâng nghiêng tích hợp.
- Hệ truyền động đuôi (máy trong/chân vịt ngoài) — động cơ hàng hải phát triển từ động cơ ô tô hoặc được thiết kế chuyên dụng, đặt bên trong đuôi tàu và nối qua vách đuôi với cụm truyền động ngoài chứa bánh răng và chân vịt. Cụm truyền động có thể xoay lái và chỉnh góc như cụm chân máy ngoài.
- Máy trong — động cơ đặt trên bệ giữa hoặc phía đuôi tàu, hộp số hàng hải, trục chân vịt đi qua ống bao trục đuôi hoặc ống dẫn trục xuyên thân tàu, cùng bánh lái. Máy trong dùng truyền động chữ V đặt động cơ sát đuôi, với hộp số đổi hướng truyền công suất ngược lại bên dưới động cơ.
Truyền động pod và truyền động phản lực nước là các biến thể khác: pod là cụm có thể xoay lái dưới thân tàu, được dẫn động bằng máy trong; truyền động phản lực nước dùng bánh công tác để đẩy nước thay cho chân vịt hở, như được trình bày trong hướng dẫn về truyền động phản lực nước và vùng nước nông của chúng tôi.
Máy trong, máy ngoài và hệ truyền động đuôi: so sánh thế nào?
Mỗi cách bố trí có sự đánh đổi khác nhau về không gian, chi phí, bảo dưỡng và hiệu năng. So sánh dưới đây phản ánh tàu giải trí và tàu thương mại hạng nhẹ điển hình; từng mẫu cụ thể sẽ khác nhau.
| Yếu tố | Máy ngoài | Hệ truyền động đuôi (I/O) | Máy trong (truyền động trục) |
|---|---|---|---|
| Vị trí động cơ | Bên ngoài, trên vách đuôi | Bên trong, phía đuôi | Bên trong, giữa hoặc phía đuôi tàu |
| Kích cỡ tàu điển hình | Đến ~40 ft, dùng nhiều máy trên thân tàu lớn hơn | Ca nô giải trí và tàu du ngoạn ~17–35 ft | Từ ~20 ft trở lên, mọi kích cỡ tàu thương mại |
| Điều hướng | Xoay động cơ | Xoay chân truyền động | Bánh lái |
| Chỉnh góc và nâng nghiêng | Có, nâng nghiêng hoàn toàn lên | Có, cụm truyền động chỉnh góc và nâng lên được | Không (góc trục cố định) |
| Không gian khoang lái | Rộng nhất | Hộp che động cơ phía đuôi | Buồng máy hoặc hộp che động cơ |
| Lối tiếp cận sàn tắm | Bị động cơ hạn chế | Thông thoáng | Thông thoáng |
| Vùng nước nông | Tốt, có thể nâng nghiêng lên | Trung bình | Kém; sống tàu và trục dễ bị va chạm |
| Mức tiếp xúc gây ăn mòn | Chỉ hộp bánh răng nằm trong nước khi nghiêng | Cụm truyền động ngoài luôn nằm trong nước khi neo đậu | Trục, chân vịt và bánh lái nằm trong nước |
| Thay thế | Tháo bu lông và thay máy | Động cơ và cụm truyền động được thay riêng | Công việc lớn tại xưởng tàu |
| Nhiên liệu | Chủ yếu chạy xăng | Xăng hoặc diesel | Chủ yếu dùng diesel trong khai thác thương mại |
Máy trong/chân vịt ngoài và máy ngoài: loại nào phù hợp hơn với phần lớn tàu thuyền?
Với phần lớn tàu thuyền được vận chuyển bằng rơ-moóc có chiều dài dưới khoảng 25 ft, máy ngoài hiện là lựa chọn thiết thực hơn vì giải phóng không gian khoang lái, có thể nâng nghiêng khỏi nước và dễ thay động cơ. Hệ truyền động đuôi vẫn phù hợp với người mua muốn có sàn tắm rộng, động cơ đặt kín êm hơn và mô-men xoắn mượt ở tốc độ thấp trên ca nô giải trí hoặc tàu du ngoạn nhỏ.
Máy ngoài đã tăng thị phần trong phân khúc 25–40 ft khi các động cơ bốn kỳ công suất lớn được cải tiến. Cấu hình hai, ba hoặc bốn máy ngoài cung cấp khả năng dự phòng mà một hệ truyền động đuôi đơn không có. Đổi lại là trọng lượng trên vách đuôi, hình thức cồng kềnh và khả năng tiết kiệm nhiên liệu kém hơn ở một số tốc độ hành trình so với máy trong diesel được phối hợp phù hợp. Để được hỗ trợ chọn công suất, xem bạn cần máy ngoài công suất bao nhiêu.
Hệ truyền động đuôi cho khả năng điều khiển tốt và phần đuôi thông thoáng, nhưng cụm truyền động ngoài có nhiều phớt và khớp chuyển động hơn. Ống xếp bảo vệ khớp các đăng và đường xả, thường được kiểm tra mỗi mùa và thay sau vài năm. Ống xếp khớp các đăng bị hỏng có thể làm nước vào tàu, nên tàu dùng hệ truyền động đuôi neo đậu dưới nước cần được theo dõi kỹ hơn tàu đặt trên rơ-moóc.
Máy trong và máy trong/chân vịt ngoài: loại nào phù hợp với tàu nặng hoặc tàu thương mại?
Với thân tàu lượng chiếm nước lớn, thời gian vận hành dài và tải kéo, máy trong truyền động trục truyền thống thường là lựa chọn tốt hơn. Động cơ nằm thấp và gần trung tâm để phân bố trọng lượng tốt, hệ trục đơn giản và chắc chắn, còn hộp số hàng hải có thể được chọn theo chế độ làm việc liên tục.
Khác biệt giữa máy trong và máy trong/chân vịt ngoài rõ nhất khi chịu tải. Bánh răng trong cụm truyền động ngoài của hệ truyền động đuôi nhỏ gọn và chủ yếu được định mức cho hoạt động giải trí, còn máy trong có thể dẫn động chân vịt lớn quay chậm qua hộp số giảm tốc. Vì vậy, tàu cá, tàu kéo, phà và tàu tuần tra hầu như luôn dùng máy trong diesel truyền động trục. Một bộ động lực điển hình cho tàu công tác nhỏ gồm động cơ như SC4H100 kết hợp hộp số giảm tốc đảo chiều phù hợp như HC138.
Máy trong cũng được ưu tiên trên du thuyền máy khi tầm hoạt động và vận hành êm là yếu tố quan trọng. Dự án thay động cơ du thuyền máy là một ví dụ lắp đặt máy trong diesel truyền động trục trên tàu giải trí.
Chi phí sở hữu từng hệ động lực tàu thuyền là bao nhiêu?
Giá mua, nhiên liệu, bảo dưỡng và chi phí thay động cơ đều khác nhau. Thay vì so sánh giá cố định vốn thay đổi theo thị trường, công suất và năm, hãy so sánh các yếu tố tạo nên chi phí.
- Máy ngoài — lắp đặt ít phức tạp nhất; bảo dưỡng định kỳ gồm dầu hộp bánh răng, cánh bơm nước, anốt và bộ lọc nhiên liệu. Thay máy khi hết tuổi thọ chỉ cần tháo lắp bằng bu lông, như giải thích trong hướng dẫn chi phí thay động cơ tàu thuyền của chúng tôi.
- Hệ truyền động đuôi — bảo dưỡng động cơ tương tự động cơ ô tô, cộng thêm bảo dưỡng cụm truyền động ngoài: ống xếp, ổ đỡ gimbal, dầu bánh răng, anốt và căn chỉnh đồng tâm. Trong nước mặn, ăn mòn cụm truyền động ngoài là chi phí dài hạn lớn.
- Máy trong diesel — chi phí đầu tư ban đầu cao hơn nhưng tiêu hao nhiên liệu trên mỗi kWh thấp và tuổi thọ dài khi chịu tải. Bảo dưỡng tập trung vào dầu, bộ lọc, hệ thống làm mát, phớt trục và căn chỉnh đồng tâm; thay động cơ là dự án lớn hơn tại xưởng tàu.
Máy ngoài diesel có đáng đầu tư không?
Máy ngoài diesel chủ yếu phù hợp với đội tàu quân sự, cơ quan nhà nước và thương mại muốn dùng một loại nhiên liệu duy nhất (diesel) cho toàn bộ tàu, đồng thời ưu tiên mô-men xoắn và khả năng tiết kiệm nhiên liệu hơn trọng lượng. Một số nhà sản xuất chuyên biệt cung cấp máy ngoài diesel trong khoảng 150–300 hp, và máy ngoài diesel nhỏ dưới 50 hp đã được sản xuất với số lượng hạn chế.
Với phần lớn đơn vị vận hành, máy ngoài chạy xăng vẫn là lựa chọn thiết thực: trọng lượng trên mỗi đơn vị công suất thấp hơn, mạng lưới hỗ trợ rộng và giá mua thấp hơn. Máy ngoài diesel nhỏ khó tìm và hỗ trợ phụ tùng còn hạn chế ngoài một số khu vực, nên hãy kiểm tra mạng lưới đại lý địa phương trước khi quyết định trang bị cho đội tàu.
Bạn nên chọn loại hệ động lực nào?
Chọn theo nhiệm vụ thay vì sở thích. Các nguyên tắc thực tế sau phù hợp với phần lớn trường hợp:
- Tàu vận chuyển bằng rơ-moóc, vùng nước nông, đội tàu cho thuê và phục vụ công việc — máy ngoài, vì dễ nâng nghiêng, thay và bảo dưỡng. Tiêu chuẩn hóa theo một hoặc hai mẫu giúp đơn giản hóa việc dự trữ phụ tùng.
- Ca nô giải trí và tàu du ngoạn nhỏ dùng cho thể thao dưới nước và bơi lội — hệ truyền động đuôi, để có sàn tắm thông thoáng và công suất truyền êm, lý tưởng nhất khi tàu được vận chuyển bằng rơ-moóc hoặc dùng trong nước ngọt.
- Thân tàu lượng chiếm nước, tàu công tác, tàu cá, tàu kéo và du thuyền tầm xa — máy trong diesel truyền động trục với hộp số hàng hải được chọn phù hợp chế độ làm việc.
- Tàu tốc độ cao có bàn điều khiển trung tâm hoạt động ngoài khơi — nhiều máy ngoài công suất lớn, chẳng hạn loại bốn kỳ 150–300 hp.
MARS cung cấp cả máy ngoài, chẳng hạn dòng bốn kỳ 150 hp, và bộ máy trong diesel kết hợp hộp số phù hợp. Nếu bạn đang cân nhắc các phương án cho một thân tàu hoặc đội tàu, hãy gửi thông tin tàu để nhận đề xuất.
Câu hỏi thường gặp
Máy trong hay máy ngoài tốt hơn khi dùng trong nước mặn?
Cả hai đều hoạt động được trong nước mặn nếu được bảo dưỡng tốt. Máy ngoài có thể nâng nghiêng khỏi nước khi neo đậu, giúp giảm ăn mòn và sinh vật bám, còn cụm truyền động ngoài của hệ truyền động đuôi ngâm trong nước cần được chú ý kỹ hơn đến anốt và ống xếp.
Tàu dùng hệ truyền động đuôi là gì?
Tàu dùng hệ truyền động đuôi có động cơ đặt bên trong thân tàu ở phía đuôi, truyền động qua vách đuôi đến chân truyền động ngoài có thể xoay lái. Kiểu này còn được gọi là máy trong/chân vịt ngoài hoặc I/O.
Tàu dùng máy trong có đáng tin cậy hơn tàu dùng máy ngoài không?
Không hẳn. Máy trong diesel thường có tuổi thọ dài hơn khi chịu tải liên tục, còn máy ngoài hiện đại rất đáng tin cậy trong sử dụng giải trí và dễ thay thế hơn nhiều.
Có thể chuyển tàu dùng hệ truyền động đuôi sang máy ngoài không?
Có, đây là cách thay đổi hệ động lực phổ biến, thường bằng cách dùng giá đỡ trên vách đuôi hoặc bịt kín lỗ lắp cụm truyền động và gia cường vách đuôi. Cần tính toán trọng lượng và cân bằng cẩn thận vì trọng lượng động cơ chuyển về phía sau.
Vì sao tàu thương mại dùng máy trong diesel?
Máy trong diesel cung cấp mô-men xoắn cao, tiêu hao nhiên liệu thấp và tuổi thọ dài ở tải liên tục, đồng thời dẫn động chân vịt lớn có hiệu suất cao qua hộp số giảm tốc.
