29 April 2007

29 April 2007

Η επιλογή της κατάλληλης προπέλας για την μηχανή του σκάφους μας μπορεί να γίνει με καθαρά τεχνοκρατικά κριτήρια, και δεν χρειάζεται να δίνουμε απόλυτη βάση σε αυτά που μας βομβαρδίζουν καθημερινά οι αυτοαποκαλούμενοι επαΐοντες της αγοράς.

Η αρχή είναι το ήμισυ του παντός, για αυτό και η σωστή αρχή πρέπει να γίνει από την κατάλληλη επιλογή κινητήρα για το σκάφος μας. Για τον σκοπό αυτό υπάρχει μία πολύ απλή, χονδρική αλλά αποτελεσματική, φόρμουλα που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για την επιλογή της κατάλληλης ιπποδύναμης της εξωλέμβιας με την οποία σκοπεύουμε να εφοδιάσουμε το σκάφος μας. HP= (Knts)^2 * (Kg) / 13500 όπου: HP= Η κατάλληλη επιλογή ιπποδύναμης για το σκάφος μας σε HP, π.χ. 150 HP Knts = η μέγιστη ταχύτητα που θέλουμε να επιτύχουμε σε ναυτικούς κόμβους (knots), υψωμένη στο τετράγωνο. Kg = το συνολικό βάρος του σκάφους μας σε κιλά, με όλο τον εξοπλισμό του. Για παράδειγμα, εάν είμαστε κάτοχοι ενός φουσκωτού με συνολικό βάρος στο νερό 1,150 κιλά (565kg το σκάφος + 200Kg βάρος κυρίας μηχανής + 35kg βάρος βοηθητικής μηχανής + 200kg βενζίνες + 150kg πλήρωμα και άλλος εξοπλισμός), και επιθυμούμε τελική ταχύτητα 40 κόμβων στο μέγιστο ωφέλιμο όριο των στροφών ενός κινητήρα, τότε η ιπποδύναμη που απαιτείται είναι περίπου ίση με: HP = 40^2 X 1150 / 13500 = 136.30 HP Χοντρικά λοιπόν για την επίτευξη μία μέγιστης ταχύτητας 40 Knots σε ένα φουσκωτό σκάφος συνολικού βάρους 1,150kg, απαιτούνται περίπου 135HP-140HP στον καθρέπτη του σκάφους μας. Αυτό δεν σημαίνει ότι το σκάφος μας δεν μπορεί να κινηθεί και με λιγότερους ίππους, απλά θα πρέπει να περιορισθούμε σε χαμηλότερες τελικές της τάξης των 36 ή 32 Knots. Αντιθέτως η επιλογή μεγαλύτερου κινητήρα είναι μάλλον άσκοπη και ασύμφορη υπόθεση, λόγω του ότι οι σημαντικές τριβές που εμφανίζονται πάνω από τους 40 κόμβους δεν θα μας επιτρέψουν να επιτύχουμε σημαντική αύξηση της ταχύτητας, και θα αυξήσουν κατακόρυφα την κατανάλωση καυσίμου σε απαράδεκτα επίπεδα. Εφόσον λοιπόν έχουμε επιλέξει σωστά την ιπποδύναμη που απαιτείται για να κινηθεί το σκάφος μας με μία μέγιστη συγκεκριμένη ταχύτητα, αυτό που πρέπει να κάνουμε στην συνέχεια είναι να επιλέξουμε το σωστό βήμα και διάμετρο της προπέλας. Το βήμα (Pitch) της προπέλας, που συνήθως μετριέται σε ίντσες (1” = 2.54cm), είναι η απόσταση που διανύει η προπέλα μέσα στο νερό σε μία πλήρη περιστροφή της. Για παράδειγμα μία προπέλα με βήμα 19” σε μία πλήρη περιστροφή της διανύει μέσα στο νερό 48.26cm. Η επιλογή του σωστού βήματος είναι συνδυασμός της μέγιστης ταχύτητας που θέλουμε να επιτύχουμε ως ανωτέρω, της σχέσης μείωσης στο πόδι του κινητήρα μας, και το μέγιστο από τον κατασκευαστή ωφέλιμο όριο στροφών του κινητήρα μας. Η παραστατικότερα με τον κατωτέρω τύπο: Pitch = (Knts) X (RR) X (1350) / (RPM) όπου: Pitch = το απαιτούμενο βήμα της προπέλας σε ίντσες (1” = 2.54cm), π.χ. 19” Knts = η μέγιστη ταχύτητα που θέλουμε να επιτύχουμε σε ναυτικούς κόμβους, π.χ. 36 Knots RR = η σχέση μείωσης στο πόδι του κινητήρα μας, π.χ. 1.625 RPM = το μέγιστο ωφέλιμο όριο των στροφών του κινητήρα μας, εκεί δηλαδή που εμφανίζεται η μέγιστη ιπποδύναμη και όχι το ανώτατο όριο στροφών, π.χ. 5500 RPM Για παράδειγμα εάν για το υποθετικό σκάφος ως ανωτέρω που ζυγίζει στο νερό 1150 kg και απαιτεί 135 HP για να κινηθεί με ταχύτητα 40 knots στο ωφέλιμο όριο στροφών του κινητήρα, επιλέξουμε μία τετράχρονη μηχανή 140 HP, όπως η νέα Suzuki 140DF, με σχέση μείωσης στο πόδι 2.38 και μέγιστο ωφέλιμο όριο στροφών τις 6200 RPM, τότε το σωστό βήμα υπολογίζεται ως: Pitch = 40 Χ 2.38 Χ 1350 / 6200 = 20.73” ή στρογγυλοποιημένο στις 21”. Έχοντας λοιπόν κατασταλάξει στο σωστό βήμα προπέλας, η επόμενη παράμετρος που πρέπει να μας απασχολήσει είναι η σωστή διάμετρος της προπέλας. Στο εμπόριο, για μικρά σκάφη και για το ίδιο βήμα, κυκλοφορούν προπέλες με διάμετρο από 12 1/2” έως 15 1/2”. Είναι λογικό λοιπόν ο κάτοχος ενός σκάφους να αναρωτιέται πιά είναι η σωστή επιλογή για το συγκεκριμένο πακέτο σκάφους, κινητήρα, και βήμα προπέλας που έχει επιλέξει. Ούτε εδώ υπάρχουν μαγικά και συμβουλές από καφετζούδες. Θα πρέπει να θυμάστε ότι οι προπέλες με την μορφή που έχουν σήμερα προσπαθούν να ανταποκριθούν με πολλούς συμβιβασμούς σε ένα μεγάλο εύρος στροφών του κινητήρα, ταχυτήτων, βάρος του σκάφους και συνθηκών πλεύσης. Δεν υπάρχει προπέλα που να ανταποκρίνεται το ίδιο καλά σε όλες τις συνθήκες. Οι περισσότερες προπέλες γενικού τύπου είναι σχεδιασμένες έτσι ώστε να αποδίδουν τα μέγιστα σε συνθήκες μεσαίων φορτίων και συνθηκών πλεύσης, δηλαδή στο 60%-80% της τελικής ταχύτητας ενός σκάφους όπου και πραγματοποιούνται οι περισσότερες πραγματικές ώρες πλεύσης. Επομένως η σωστή επιλογή είναι θέμα κρίσεως από την πλευρά του χρήστη όσον αφορά την καλύτερη απόδοση κάτω από ορισμένες συνθήκες πλεύσης. Οι κατασκευαστές των μηχανών συνιστούν συνήθως για κάθε μηχανή μία έως δύο διαμέτρους κατάλληλες για χρήση στην συγκεκριμένη μηχανή. Συνήθως και για μικρά σκάφη οι διάμετροι αυτές κυμαίνονται από 13 1/8” εως 14 1/2”. Η επιλογή της κατάλληλης διαμέτρου μίας προπέλας χονδρικά εμπίπτει κάτω από τα εξής δύο κριτήρια: Μικρότερη διάμετρος σημαίνει μεγαλύτερη ευκολία περιστροφής κάτω από συνθήκες υψηλών φορτίων, όπως κοντά στα όρια των στροφών του κινητήρα, και επομένως η δυνατότητα επίτευξης υψηλότερης τελικής ταχύτητας. Η επιλογή μικρότερης διαμέτρου συνίσταται κυρίως σε μικρά σκάφη κάτω του ενός τόνου μικτού βάρους. Μεγαλύτερη διάμετρος σημαίνει δυνατότητα παροχής μεγαλύτερης ώσης κατά το πλανάρισμα και με συνθήκες καιρού στις μεσαίες στροφές, επομένως καλύτερη πλεύση με καιρό και γενικότερη οικονομία καυσίμου. Η μεγαλύτερη διάμετρος όμως δεν ανταποκρίνεται καλά στις οριακές καταστάσεις στα όρια του κινητήρα μας και επομένως υστερεί ως προς την δυνατότητα επίτευξης υψηλών τελικών. Κατά την επιλογή μεγαλύτερης διαμέτρου συνίσταται να μειώνεται το βήμα της προπέλας στο αμέσως μικρότερο (π.χ. από 21” σε 19”). Για το ανωτέρω παράδειγμα του σκάφους με την τετράχρονη Suzuki 140HP ο συγκεκριμένος κατασκευαστής προτείνει προπέλες διαμέτρου 13 1/2” και 14.0”. Η επιλογή της 13 1/2” θα πρέπει να γίνει στο βήμα των 21” και εφόσον μας ενδιαφέρει η απόλυτη τελική. Εαν όμως μας ενδιαφέρει περισσότερο το κράτημα στον καιρό και το απροβλημάτιστο πλανάρισμα, τότε θα επιλέξουμε την προπέλα με διάμετρο 14.0”, κατεβάζοντας όμως το βήμα από τα 21” στην αμέσως μικρότερη επιλογή των 19”. Με την επιλογή του κοντύτερου βήματος των 19” η τελική των 40Knots θα έλθει στις περίπου 300RPM ψηλότερα, περίπου δηλαδή στις 6.500RPM στα όρια του κινητήρα. Επίσης για βαρύτερα σκάφη, πάνω από το ενδεικτικό όριο των 1250Kg ή σε περίπτωση διπλών μηχανών στον καθρέπτη, συνίσταται η επιλογή της μεγαλύτερης διαμέτρου με το κοντύτερο βήμα.

Share


Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.