Le nombre d'heureux propriétaires de yachts et de bateaux ne cesse de croître. Cela signifie que le nombre de navires à propulsion hydraulique augmente également, car les yachts et les bateaux modernes sont équipés de moteurs de conceptions, de puissances et de principes de fonctionnement variés. Une chose les unit - le problème de la sélection optimale de l'hélice. Une hélice bien choisie peut augmenter la ressource du moteur et réduire son bruit, tout en réduisant considérablement la consommation de carburant. La question du remplacement de l'hélice, sa modernisation ou sa réparation a toujours été d'actualité chez les plaisanciers, qu'il s'agisse du propriétaire d'un yacht loué en location de yachts, yachts pour vos propres besoins de loisirs nautiques ou de réalisations sportives.
L'abondance des types d'hélices proposées, faites de divers matériaux, confond les propriétaires de yachts et de bateaux inexpérimentés. Mais quelques conseils peuvent vous aider à faire le bon choix.
L'hélice optimale doit correspondre au moteur et au bateau. Même ceux qui ne sont jamais allés en mer savent que les bateaux à moteur n'ont pas d'analogue de la boîte de vitesses, qui est bien connue de tous les automobilistes. La boîte de vitesses du moteur hors-bord, en l'absence de boîte de vitesses, fournit un rapport de transmission constant à l'arbre. Étant donné que le régime du moteur a un limiteur de vitesse, la charge correcte du moteur dépend de la bonne hélice, une utilisation optimale de sa puissance, ce qui, à son tour, minimise la consommation de carburant. Vous pouvez vérifier comment l'hélice existante s'adapte au bateau. Pour ce faire, mesurez les tours en "plein gaz" avec la charge maximale et minimale, tandis que le régime moteur ne doit pas dépasser les valeurs limites préconisées par le constructeur.
Si le moteur "ne prend pas" la vitesse - il est nécessaire d'installer l'hélice avec un pas plus petit, s'il y a un excès de vitesse, alors le pas de l'hélice doit être augmenté.
Les performances de l'hélice dépendent de nombreux facteurs:
Un large choix de matériaux pour la fabrication des hélices, permet de réaliser n'importe quelle idée du propriétaire d'un yacht ou d'un bateau, qui souhaite voir son navire planer facilement à la surface de la mer. Les métaux les plus couramment utilisés dans la fabrication des hélices sont l'acier, le laiton et le bronze. Les hélices en acier, inox, métaux non ferreux, aluminium et même polymères sont à même de satisfaire le plaisancier le plus méticuleux. L'alliage de métaux non ferreux pour vis est appelé "cunial". Un tel alliage, composé à 80 % de cuivre, additionné de nickel et d'aluminium (5 % chacun) et de 10 % d'autres métaux, peut rester dans l'eau pendant des décennies, absolument pas corrosif. La refusion a lieu à une température de 3200 degrés.
Ils ont parfaitement fait leurs preuves dans le processus de fonctionnement réel depuis des décennies. Les hélices en acier inoxydable résistent activement à la corrosion, adaptées à la réparation et au fonctionnement ultérieur. L'acier fortement allié garantit une utilisation à long terme. Une caractéristique négative de la vis est considérée comme son coût élevé, qui est dû à la complexité particulière de la coulée et du traitement.
Matériau pour vis en acier, alliages d'acier st25L et st20. Pour cette raison, l'hélice en acier a un prix tout à fait abordable, elle ne s'use pratiquement pas en eau douce (lorsqu'elle fonctionne en eau de mer, un entretien périodique est nécessaire). Un avantage supplémentaire d'une telle hélice est la capacité à ne pas user la coque d'un navire en acier. Dans le cas du remplacement d'une vis en aluminium par une en acier, il faut garder à l'esprit que la vis en acier doit être prise par incréments de 1'' de moins que celle en aluminium.
Hélices coûteuses mais éprouvées, fabriquées en alliages de laiton, offrant à l'hélice en laiton une bonne résistance à la corrosion. Ces hélices sont fabriquées par des fabricants qui gardent secrète la composition de l'alliage, ce qui complique grandement la réparation de l'hélice. En cas de déformation ou d'endommagement d'une telle vis, c'est très problématique, il est quasiment impossible de trouver la soudure nécessaire au travail. Hélices en aluminium
Les hélices en aluminium sont faciles à manipuler, peu coûteuses et présentent d'excellentes caractéristiques hydrodynamiques. Un avantage supplémentaire est que l'impact de l'hélice en aluminium sur un obstacle sous-marin n'endommagera pas la verticale et l'arbre d'hélice, pièces d'engrenage, en raison de la perte de pales plus fragiles. La résistance insuffisante des hélices en aluminium limite leur utilisation uniquement avec des moteurs de faible puissance.
La simplicité de fabrication de telles vis (jusqu'à l'impression sur une imprimante 3D) a assuré leur faible coût. Mais pendant le fonctionnement, malgré la légèreté et la résistance totale à la corrosion, les hélices en polymère ont montré leur fragilité et leur impossibilité totale de réparation. Probablement, le développement de nouvelles technologies donnera aux fabricants un polymère d'une plus grande résistance, mais désormais les vis polymères sont le plus souvent utilisées comme vis de remplacement en cas de perte ou de rupture de la vis principale.
De plus, pour sélectionner une hélice avec un certain nombre de pales, il est nécessaire de déterminer clairement quel résultat vous souhaitez obtenir au final. Si vous avez besoin d'une vitesse de rabotage minimale stable, d'une capacité de levage et d'une grande butée, 4 lames conviendront sûrement. Si le propriétaire est plus important pour la vitesse de la lumière - 3 lames seront la meilleure solution. Mais il ne faut pas oublier qu'en raison de la plus grande importance accordée à l'hélice à quatre pales, le régime moteur sera d'environ 100 tr/s inférieur à celui d'une hélice à trois pales. Si l'on considère pleinement la question de la correspondance de l'hélice au moteur et au carter, une certaine gradation peut être déduite :
La pratique a montré que les hélices tripales sont les plus largement utilisées. L'utilisation d'hélices à quatre pales est moins courante et est le plus souvent utilisée lorsqu'une poussée élevée est nécessaire, et l'installation d'une hélice surdimensionnée est empêchée par la conception de la boîte de vitesses. Les hélices à deux et cinq pales sont pratiquement introuvables dans l'utilisation quotidienne.
Les hélices les plus populaires ont entre une et quatre pales. Après fabrication, chaque vis doit être équilibrée. Pour équilibrer les hélices bipales et monopales, un équipement spécial coûteux est nécessaire, ce qui ne peut être acheté que par les entreprises qui produisent en série de telles hélices. Les hélices tripales sont beaucoup plus faciles à équilibrer, mais certains équipements sont encore nécessaires pour cela. Un inconvénient important des hélices tripales est un léger déséquilibre au moindre dommage.
L'équilibrage dynamique et hydrodynamique des hélices quadripales est proche de l'idéal. Une fois fabriqués ou réparés, leur équilibrage statistique est suffisant pour un bon fonctionnement.
L'une des principales conditions pour garantir le fonctionnement à long terme de l'hélice est un moulage de haute qualité. La pensée technique est en constante recherche de la géométrie idéale de l'hélice, à la recherche de nouveaux matériaux et technologies pour sa fabrication. Dans une hélice sur mesure, la conception commence par la sélection de critères - un ensemble de facteurs qui servent de conditions aux limites pour sa conception. Ces facteurs peuvent être la forme de la coque du navire, qui limite le diamètre de l'hélice ; l'angle d'inclinaison de l'arbre peut être pris en compte (plus il est petit, plus la composante utile de la butée est élevée).
Selon les experts 2yachts, il existe des cas où les conditions aux limites se heurtent. Par exemple, un moteur diesel nécessite un grand diamètre d'hélice, et dans de tels cas, il est possible de soulever le fond à l'arrière ou même en formation de tunnel. Une erreur dans la conception de l'hélice, un grand angle d'inclinaison de l'arbre, un équilibrage mal fait, des courbures et une surface mal traitée des pales sont les raisons de l'apparition du processus de cavitation.
La cavitation est la formation de bulles dans un écoulement fluide, suivie de leur effondrement, accompagné de bruit et de chocs micro-hydrauliques. Avec une petite surface des pales, la pression lors de leur rotation diminue tellement que l'eau circulant autour de la pale bout littéralement, libérant des bulles de vapeur. Les petites bulles se fondent dans les grandes cavités. Un vide plus fort conduit à la décharge de bulles dans une cavité solide, ce qui contribue à perturber la continuité de l'écoulement. Au fil du temps, une pression locale immense provoque l'écaillage des aubes, ce qui est appelé corrosion par cavitation. Le bateau se met à vibrer, à se déplacer par à-coups, la vitesse du bateau cesse d'augmenter avec une nouvelle augmentation du nombre de tours - ce sont des signes que l'hélice est sujette à la destruction sous l'influence de l'érosion par cavitation. Le matériau à partir duquel l'hélice est fabriquée n'a pas d'importance avant les effets destructeurs de la cavitation. Pour éviter de telles conséquences, les hélices sont testées dans un tube de cavitation. La conception de l'hélice installée est fondamentale pour atteindre un rendement élevé.
Ainsi, lors du remplacement ou de l'installation d'une hélice sur son bateau, le plaisancier ne doit pas se laisser guider par les conseils d'amis et ses propres envies, mais utiliser les conseils d'un spécialiste expérimenté.