Considerazioni sul peso e sulla potenza dei motori fuoribordo installabili sullo specchio di poppa

Si pongono spesso (e giustamente) questioni relative al peso massimo e alla potenza massima installabile a poppa sui nostri gommoni.
Inoltre, spesso si sentono affermazioni del tipo “Se il motore è troppo pesante si può rompere lo specchio di poppa”.

Faccio un piccolo inciso relativo ad un interessantissimo topic di 5 anni fa, in cui mi sono imbattuto nel corso della stesura di questo post. In quel topic si partiva dalla stessa domanda ma poi ci si avventurava in disquisizioni troppo tecniche che ne hanno di fatto sminuito l'interesse fino ad essere abbandonato. Comunque, le prime pagine di quel topic, e gli interventi di Dolcenera, Francesco74, Franz rimangono molto interessanti e validi, ancorchè fin troppo tecnici.

Nell'ottica di ribadire alcuni concetti interessanti mi è quindi venuto in mente di aprire questo topic sperando di mantenere la discussione su livelli più comprensibili ma sufficientemente rigorosi. Ovviamente non mi risparmierò di fare due conti a tale proposito e di massacrarvi los cocones con i calcoli effettuati e i risultati ottenuti.


Allora, per prima cosa individuiamo il nostro sistema: un gommone di circa 6 metri, motore 100 hp, gambo lungo che si muova a circa 30 nodi (Aho’? Ma non è che stai a parla’ del tuo Mariner???? )

Per impostare il calcolo delle sollecitazioni in gioco realizziamo un free body che ben rappresenti il sistema reale e che sia abbastanza semplice da risolvere. Il più semplice e ragionevolmente corretto è riportato qui sotto, in cui 2000 N è la forza peso del motore (F1), supposta concentrata a 300 mm (L1) dallo specchio di poppa, e 4800 N è la forza esercitata dall’elica (F2), calcolata da F = P / V = 75 kW / 15 m/s = 4800 N, applicata a 500 mm (L2) dal centro della piastra porta motore (circa la metà della distanza fra i bulloni superiori e inferiori).

Essendo in presenza di sollecitazioni derivanti da momenti flettenti abbastanza grandi, è corretto trascurare il taglio e lo sforzo normale. Quindi nel punto A il motore esercita un momento flettente pari a 2000 x 300 = 600 N x m mentre l’elica esercita un momento flettente pari a 4800 x 500 = 2400 N x m. I due momenti sono diretti nello stesso verso e quindi si sommano dando un momento totale pari a 3000 N x m. Questo vuol dire che le sollecitazioni indotte dall’elica contribuiscono per il 75% del totale mentre il peso del motore conta per il 25%. Se teniamo in conto anche gi effetti dinamici (per esempio il salto di un'onda) queste percentuali cambiano sicuramente, ma, forse, anche ammettendo che il contributo dinamico possa essere quantificato come se la forza peso aumentasse di 3-4 volte, rimarrebbe sempre maggiore il contributo della spinta dell'elica rispetto al contributo del peso del motore.

La questione che si pone a questo punto è perché nel certificato di omologazione dei nostri gommoni sono riportati sia il peso che la potenza installabili, quando in realtà lo specchio di poppa deve resistere soprattutto alla forza esercitata dall’elica derivante dalla potenza del motore e non dal peso?

Non sono un esperto del RINA ma penso che il limite di peso dei motori sia collegato con il peso massimo imbarcabile che deve essere tale da lasciare un certo bordo libero. La prova viene effettuata aggiungendo sacchetti di sabbia fino a che l’imbarcazione si abbassa fino a quel determinato valore di bordo libero. È evidente che la presenza di un grosso peso (il motore) concentrato all’estremità dell’imbarcazione possa provocare un elevato appoppamento con conseguente riduzione del bordo libero. Un esperto di omologazioni pronto a confermare o smentire questa mia affermazione è il benvenuto


Conclusioni
Il limite di peso dei motori è imposto dalla necessità di mantenere un buon galleggiamento.
Il limite di potenza dei motori è vincolato dalla robustezza dello specchio di poppa.

rispolvero il topic per cercare di rendermi conto quanto posso variare il peso del motore da applicare sulla mia vaschetta da bagno. Ho preso una barchetta datata ma molto carina. 4 metri. La targhetta mi dice 40HP per 70kg. ora. La barca è dell'inizio degli anni '70 tutta vetroresina. La barca in questione è omologata per 4 persone. Io la cambierò drasticamente nella disposizione creando un grande cuscino a poppa a filo murata, riducendo de facto le persone imbarcabili da 4 a 2. Impossibile motorizzare il natante con un 40hp moderno stando nel peso e ancora più impossibile se si vogliono le ultime fighetterie elettroniche. Come fare? adesso monta un evinrude dello stesso anno, un norseman che sta a filo dei 70kg. Solo che è un motore di 45 anni. Un mulo per carità.... ma non è quello che voglio. Avevo guardato i suzuki nuovi da 40/60 ma si parla di 35 kili in più che sono il 50% più pesanti dell'ammesso.