Die Zahl der glücklichen Besitzer von Yachten und Booten wächst ständig. Damit steigt auch die Zahl der wasserbetriebenen Schiffe, denn moderne Yachten und Boote sind mit Motoren unterschiedlicher Bauart, Leistung und Funktionsweise ausgestattet. Eines eint sie – das Problem der optimalen Auswahl des Propellers. Ein richtig ausgewählter Propeller kann die Ressourcen des Motors erhöhen und seinen Lärm reduzieren, während er gleichzeitig den Kraftstoffverbrauch erheblich senkt. Das Thema Propelleraustausch, dessen Modernisierung oder Reparatur war für Segler schon immer relevant, egal ob es sich um den Eigentümer einer Yacht handelt, die in geleast wurde Yachtverleih, Yachten für den Eigenbedarf Wassererholung oder sportliche Leistungen.
Die Fülle an angebotenen Propellertypen, aus verschiedenen Materialien, verwirrt unerfahrene Yacht- und Bootsbesitzer. Aber einige Tipps können Ihnen helfen, die richtige Wahl zu treffen.
Der optimale Propeller sollte zum Motor und zum Boot passen. Selbst diejenigen, die noch nie auf See gefahren sind, wissen, dass Motorboote kein Analogon des Getriebes haben, das allen Autofahrern bekannt ist. Das Getriebe des Außenbordmotors gibt ohne Getriebe ein konstantes Übersetzungsverhältnis zur Welle aus. Da die Motordrehzahl über einen Drehzahlbegrenzer verfügt, hängt die richtige Motorlast vom richtigen Propeller ab, dessen Leistung optimal genutzt wird, was wiederum den Kraftstoffverbrauch minimiert. Sie können überprüfen, wie der vorhandene Propeller zum Boot passt. Messen Sie dazu die Umdrehungen in "Vollgas" mit maximaler und minimaler Last, wobei die Motordrehzahl die vom Hersteller empfohlenen Grenzwerte nicht überschreiten sollte.
Wenn der Motor die Drehzahl "nicht aufnimmt" - muss der Propeller mit einer kleineren Steigung eingebaut werden, wenn die Drehzahl zu hoch ist, muss die Propellersteigung angepasst werden erhöht.
Die Propellerleistung hängt von vielen Faktoren ab:
Eine große Auswahl an Materialien für die Herstellung von Propellern ermöglicht es, jede Idee des Eigentümers einer Yacht oder eines Bootes, der sein Schiff sehen möchte, leicht auf der Meeresoberfläche gleiten zu lassen. Die am häufigsten verwendeten Metalle zur Herstellung von Propellern sind Stahl, Messing und Bronze. Propeller aus Stahl, Edelstahl, NE-Metallen, Aluminium und sogar Polymeren können den akribischsten Segler zufriedenstellen. Eine Legierung aus Nichteisenmetallen für Schrauben wird als "Cunial" bezeichnet. Eine solche Legierung, bestehend aus 80 % Kupfer mit Zusatz von Nickel und Aluminium (jeweils 5 %) und 10 % anderen Metallen, kann jahrzehntelang im Wasser absolut nicht korrosiv sein. Das Umschmelzen erfolgt bei einer Temperatur von 3200 Grad.
Sie haben sich im Realbetrieb seit Jahrzehnten bestens bewährt. Edelstahlpropeller sind aktiv korrosionsbeständig, für Reparatur und anschließenden Betrieb geeignet. Hochlegierter Stahl garantiert einen langfristigen Einsatz. Als negative Eigenschaft einer Schraube gelten die hohen Kosten, die durch die besondere Komplexität des Gießens und der Verarbeitung entstehen.
Material für Stahlschrauben, Stahllegierungen st25L und st20. Aus diesem Grund hat der Stahlpropeller einen absolut erschwinglichen Preis, er nutzt sich im Süßwasser kaum ab (beim Betrieb im Meerwasser ist eine regelmäßige Wartung erforderlich). Ein zusätzlicher Vorteil eines solchen Propellers ist die Fähigkeit, den Rumpf eines Stahlschiffs nicht zu verschleißen. Beim Ersetzen einer Aluminiumschraube durch eine Stahlschraube ist zu beachten, dass die Stahlschraube in Schritten von 1 '' weniger als die Aluminiumschraube genommen werden muss.
Teure, aber bewährte Propeller aus Messinglegierungen, die dem Messingpropeller eine gute Korrosionsbeständigkeit verleihen. Diese Propeller werden von Herstellern hergestellt, die die Legierungszusammensetzung geheim halten, was die Propellerreparatur erheblich erschwert. Bei Verformung oder Beschädigung einer solchen Schraube ist dies sehr problematisch, es ist fast unmöglich, das für die Arbeit erforderliche Lot zu finden. Aluminiumpropeller
Aluminiumpropeller sind einfach zu handhaben, kostengünstig und haben hervorragende hydrodynamische Eigenschaften. Ein zusätzliches Plus ist, dass der Aufprall des Aluminiumpropellers auf ein Unterwasserhindernis die Vertikal- und Propellerwelle, Getriebeteile, aufgrund des Verlusts zerbrechlicherer Blätter nicht beschädigt. Eine unzureichende Festigkeit von Aluminiumpropellern schränkt ihre Verwendung nur bei Motoren mit geringer Leistung ein.
Die einfache Herstellung solcher Schrauben (bis hin zum Drucken auf einem 3D-Drucker) sorgte für ihre geringen Kosten. Aber während des Betriebs zeigten Polymerpropeller trotz Leichtigkeit und vollständiger Korrosionsbeständigkeit ihre Zerbrechlichkeit und völlige Unmöglichkeit der Reparatur. Wahrscheinlich wird die Entwicklung neuer Technologien den Herstellern ein widerstandsfähigeres Polymer geben, aber jetzt werden Polymerschrauben am häufigsten als Ersatzschrauben bei Verlust oder Bruch der Hauptschraube verwendet.
Um einen Propeller mit einer bestimmten Anzahl von Blättern auszuwählen, ist es außerdem notwendig, klar zu bestimmen, welches Ergebnis Sie am Ende erzielen möchten. Wenn Sie eine stabile Mindesthobelgeschwindigkeit, Hubkraft und einen großen Anschlag benötigen - 4 Messer sind sicher genau das Richtige. Wenn dem Besitzer die Lichtgeschwindigkeit wichtiger ist - sind 3 Blätter die beste Lösung. Es ist jedoch zu beachten, dass aufgrund der stärkeren Betonung des vierblättrigen Propellers die Motordrehzahl um ca. 100 U/s geringer ist als bei Verwendung eines dreiblättrigen Propellers. Betrachtet man die Frage nach der Entsprechung des Propellers zum Motor und zum Gehäuse vollständig, so lässt sich eine gewisse Abstufung ableiten:
Die Praxis hat gezeigt, dass dreiblättrige Propeller am weitesten verbreitet sind. Die Verwendung von vierblättrigen Propellern ist seltener und wird am häufigsten verwendet, wenn hoher Schub erforderlich ist und der Einbau eines übergroßen Propellers durch die Getriebekonstruktion verhindert wird. Zwei- und fünfblättrige Propeller sind im Alltag praktisch nicht zu finden.
Die beliebtesten Propeller haben zwischen einem und vier Blättern. Nach der Herstellung muss jede Schraube ausgewuchtet werden. Zum Auswuchten von Zweiblatt- und Einblattpropellern ist spezielles teures Equipment erforderlich, das sich nur Firmen leisten können, die solche Propeller in Serie herstellen. Dreiblättrige Propeller lassen sich viel leichter ausbalancieren, aber dafür ist noch eine gewisse Ausrüstung notwendig. Ein wesentlicher Nachteil von Dreiblattpropellern ist eine leichte Unwucht bei kleinsten Beschädigungen.
Dynamisches und hydrodynamisches Auswuchten von vierblättrigen Propellern ist nahezu ideal. Einmal hergestellt oder repariert, reicht ihr statistischer Abgleich für den korrekten Betrieb aus.
Eine der wichtigsten Voraussetzungen für die Gewährleistung des langfristigen Betriebs des Propellers ist ein hochwertiger Guss. Das Ingenieurdenken ist ständig auf der Suche nach der idealen Geometrie des Propellers, auf der Suche nach neuen Materialien und Technologien für seine Herstellung. Bei einem maßgefertigten Propeller beginnt das Design mit der Auswahl von Kriterien - einer Reihe von Faktoren, die als Randbedingungen für sein Design dienen. Diese Faktoren können die Form des Schiffsrumpfes sein, die den Durchmesser des Propellers begrenzt, der Neigungswinkel der Welle kann berücksichtigt werden (je kleiner er ist, desto höher ist der nutzbare Anteil des Anschlags).
Laut Experten 2yachts gibt es Fälle, in denen Randbedingungen kollidieren. Ein Dieselmotor benötigt beispielsweise einen großen Propellerdurchmesser, und in solchen Fällen ist es möglich, den Boden im Heck oder sogar Tunnelformationen anzuheben. Ein Fehler in der Konstruktion des Propellers, ein großer Neigungswinkel der Welle, eine schlecht ausgeführte Wuchtung, Krümmungen und eine schlecht bearbeitete Oberfläche der Blätter sind die Gründe für das Auftreten des Kavitationsprozesses.
Kavitation ist die Bildung von Blasen in einem Flüssigkeitsstrom, gefolgt von ihrem Kollaps, begleitet von Geräuschen und mikrohydraulischen Stößen. Bei einer kleinen Fläche der Schaufeln nimmt der Druck während ihrer Rotation so stark ab, dass das um die Schaufel strömende Wasser buchstäblich kocht und Dampfblasen freigesetzt werden. Kleine Blasen verschmelzen zu großen - Hohlräumen. Ein stärkeres Vakuum führt zum Austritt von Blasen in einen festen Hohlraum, was zur Störung der Strömungskontinuität beiträgt. Im Laufe der Zeit führt ein immenser lokaler Druck zum Abplatzen der Schaufeln, was als Kavitationskorrosion bezeichnet wird. Das Boot beginnt zu vibrieren, sich ruckartig zu bewegen, die Geschwindigkeit des Bootes hört mit einer weiteren Erhöhung der Drehzahl auf - dies sind Anzeichen dafür, dass der Propeller unter dem Einfluss von Kavitationserosion zerstört wird. Das Material, aus dem der Propeller besteht, spielt vor den zerstörerischen Auswirkungen der Kavitation keine Rolle. Um solche Folgen zu vermeiden, werden Propeller in einem Kavitationsrohr getestet. Die Konstruktion des eingebauten Propellers ist grundlegend für die Erzielung einer hohen Effizienz.
Daher sollte sich der Segler beim Austausch oder Einbau eines Propellers an seinem Boot nicht von den Ratschlägen von Freunden und seinen eigenen Wünschen leiten lassen, sondern den Rat eines erfahrenen Spezialisten in Anspruch nehmen.