Motore Diesel Rendimento: calcolo dell’elica

Un saluto a tutti,
ho aquistato una barca a vela che ha un motore diesel entrobordo, il problema che ha é che navigando a motore a tutto gas questi non supera i 2200 giri/min ,velocitá barca 4.2 nodi; con condizioni di mare buone e barca piú elica pulite e appena verniciate con antivegetativa.
In realtá ,visto che il motore a vuoto raggiunge i 3600 giri/min, con elica inserita dovrebbe almeno raggiungere, a tutto gas, i 3200 giri/min.
Quindi il problema che tutti i miei amici e conoscenti mi suggeriscono di risolvere é la dimensione dell’elica; ovverossia far fare il calcolo ad uno specialista, perché si suppone che quella attualmente montata é di dimensioni troppo grandi.

Ora quello che domando a tutti é:
prima di cambiare l’elica quali punti del motore dovrei controllare per scartare che il problema sia del motore stesso e non dell’elica? Per esempio, pulizia iniettori, controllo compressione ecc.

Per maggiore chiarezza allego dati motore e barca:
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motore Marino entrobordo Vetus Tipo M2.06 (derivato da motore industriale Mitsubishi L2E-61DM):

Numero di cilindri 2
Disposizione Verticale quattro tempi diesel, in linea
Iniezione Indiretta
Aspirazione Naturale
diametro interno 76 mm
Corsa 70 mm
Cilindrata 635 cm3
Rapporto di compressione 23 : 1
Numero minimo di giri 850 giri/min
Numero massimo di giri a vuoto 3600 giri/min
Gioco delle valvole (a freddo) Aspirazione 0,25 mm Scarico 0,25 mm
Potenza massima:
A livello del volano (ISO 3046-1) 11,8 kW (16 cv)
A livello dell’elica (ISO 3046-1) 11,6 kW (15,8 cv)
ad un numero di giri pari a 3600 giri/min

Coppia 29,3 Nm (3,0 kgm)
ad un numero di giri pari a 3600 giri/min

Consumo di combustibile 268 g/kW.h
ad un numero di giri pari a 2500 giri/min

Sistema di alimentazione del combustibile (autosfiatante)
Pompa di iniezione Bosch tipo NC (Nippon Denso)
Polverizzatori a flusso assiale
Pressione di iniezione 140 bar (kgf/cm2)
Sequenza di iniezione 1 - 2
Momento di iniezione 17° dal PMS
diametro dello scarico 40 mm
Contropressione dello scarico alle potenze date max. 150 mbar
Tensione 12 Volt
Dinamo 14 Volt, 40 A
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Tipo trasmissione a linea d'asse
Cambio direzionale ZF Hurth TIPO HBW 50 (ZF 5 M)
rapporto di trasmissione R=2:1
elica attuale Vetus a 3 Pale in Bronzo Manganese tipo P3C-10R (HSN 207601) rotazione destra diametro di 14” (355.6 mm) ed un passo di 10”(254 mm.)
Disk area ratio Fa/F = 0.55
H = 0,45 D

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Barca a vela Elizabethan 30 (Disegnata da David Thomas )
lunghezza fuori tutto 9 metri
Lunghezza al galleggiamento 7.3 metri
Larghezza massima 2,82 metri
Larghezza al galleggiamento ?????
pescaggio 1,52 metri
dislocamento 3247.4 Kg
deriva in ghisa 1686 Kg
Rapporto di zavorra 52%

Saluti
Gabriele

gcev ha scritto:

Quindi il problema che tutti i miei amici e conoscenti mi suggeriscono di risolvere é la dimensione dell’elica; ovverossia far fare il calcolo ad uno specialista, perché si suppone che quella attualmente montata é di dimensioni troppo grandi.

Molto probabilmente hanno ragione:
se il motore non prende tutti i giri o l'elica è troppo "lunga" (passo troppo elevato) oppure la barca è sovraccarica.

Dovresti postare anche i dati dell'elica: diametro e passo e numero di pale.



Ciao
Enrico

ciao Gabriele (omonimo!)

il dato più importante è la potenza: 15,8 cv a 3600 giri

dubito che tu possa aumentare di molto la velocità massima di 4,2 nodi, nel senso che forse potrai metterci un nodo un nodo e mezzo in più....
in fondo 15 cv per 3 tonnellate e mezzo non sono molti.... il minimo sindacale per manovrare, direi.

ma il regime massimo di rotazione del motore a 2200 giri è sicuro indice di un passo di elica troppo elevato.
scenderei da 10 a 8....
manterrei invece inalterato il diametro di 14 pollici attuale, per spingere oltre 3 tonnellate bisogna spostare abbastanza acqua e già adesso hai un regresso di circa il 50%.... scendendo di diametro ti troveresti a frullare tanto ma con poca forza sviluppata, e la barca rimarrebbe ferma!

per il motore... fagli comunque fare un bel tagliandone, che male non fa....
ma non penso dipenda dal motore.... è talmente piccolo che se per giunta avesse problemi non ti muoveresti nemmeno....

4.2 knots sempre o solo in presenza di corrente contraria?

4,2 nodi senza corrente, comunque non con corrente contraria

Con i tuoi dati di elica, rapporto riduzione invertitore e giri max del motore ne deriverebbe una velocità massima teorica di ben 14,8 nodi (semmai il motore sotto carico riuscisse a raggiungerli) sicuramente non compatibile con uno scafo dislocante di appena 9 mt. la cui velocità teorica max. di forma è appunto di 9 nodi circa.

Appare chiaro che il passo di 10" non è adatto e va decisamente ridotto, però considerando che mediamente per ogni pollice di passo in meno si guadagnano circa 200 g./min. tu dovresti ridurlo (conservando tutti gli altri parametri dell'elica attuale) di ben 6" per avere i famosi 3200 g.min.

Credo che vada proprio cambiato tipo di elica, magari passando ad una due pale e riducendone anche il diametro. Ti conviene cercare informazioni presso cantieri specializzati nella propulsione di barche a vela.

Ciao

clapie abbi pazienza....
il comodo detto che per ogni pollice in meno si quagadnano 200 giri è una delle affermazioni degne della sezione "tecnobufala"

lo è soprattutto se rifletti su un elemento semplice semplice:
se ho una 10 pollici e scendo di un pollice scendo del 10%
se ho una 20 pollici e scendo di un pollice scendo del 5%

intuisci da te il resto del ragionamento... vero?

Inoltre, su un mezzo dislocante con quel rapporto dimensioni/potenza io non scenderei di "superficie" utile, quindi non diminuirei né il numero delle pale né il diametro.
Considerando che quel mezzo potrebbe trovarsi in situazioni di manovra difficili (tipicamente con vento) addirittura aumenterei il diametro diminuendo il passo.
Non serve la velocità pura ma la spinta.

Bobo e Vanbob,

Non ha alcuna importanza se il comodo detto sia corretto o meno ne se debba o non debba ridurre il numero delle pale ed in effetti su quel tipo di barca è giusta l'osservazione che si deve ricercare la spinta e non la velocità, facendo però sviluppare al motore tutto il suo potenziale di giri altrimenti lo si affatica troppo.

Il mio era solo un esempio per dire che sicuramente quella attuale non è l'elica corretta, infatti ho consigliato il nostro amico di rivolgersi a qualcuno esperto in propulsione di barche a vela piuttosto che a noi che normalmente siamo alle prese con altre esigenze di propulsione.

clapie ha scritto:

sicuramente non compatibile con uno scafo dislocante di appena 9 mt. la cui velocità teorica max. di forma è appunto di 9 nodi circa.

attento, la velocità teorica è sempre legata al galleggiamento, non alla LFT