Sostituzione motore

il vecchio motore (yamaha 8 cmhl) aveva dei problemi di corrosione sul gambo, temo che sia colpa dell'anodo completamente consumato, spugnoso... l'ho cambiato subito appena presa la barca (12 euro risparmiati hanno rovinato un motore!!)

in ogni caso a parte questo il motore era perfetto... partiva al primo colpo e consumava molto poco (circa 1,5 lt ora)!

ecco il vecchio motore... si nota la corrosione sul gambo!

il problema era solo estetico poiche yamaha zinca tutte la parti in acciaio... come anodo supplementare... e proprio la mancata sostizione dello stesso ha causato il problema!

nelle altre 2 foto ecco un particolare del problema e si nota come il motore era ancora perfetto internamente...

Spingeva agilmente la barca a 5,5 kn, a regime bassimo... questo a causa del passo da 6,5'' completamente sbagliato per una barca del genere (adatto a un gommone o a una lacetta planante, non a 2 tonnellate di barca!

la velocita minima era sopra i 2 nodi e la massima di 6 nodi si raggiungeva gia a meta gas...

inoltre il diametro era estremamente basso (8,5'') e quindi la presa quasi nulla... per passare dalla marcia avanti a quella indietro ci volevano 30 secondi!

la cosa assurda è che il motore è stato comprato assieme alla barca, consigliato è montato da Comar, l'importatore italiano per Delphia... un motore da spinta costa circa 300 euro in piu (il 15%) e sarabbe sicuramente stato opportuno  suggerirne l'acquisto per semplificare la vita al proprietario che aveva il terrore delle manovre!

La soluzione piu semplice sarebbe stata quella di ridurre il passo e aumentare il diametro... ma la yamaha non produce eliche con passo sotto i 6,5 per quel motore e il diametro non si poteva aumentare per motivi di spazio tra il perno e la piastra anticavitazione, quindi avrei dovuto farmi produrre un elica su misura, con lievitazione dei costi e dubbi sulla sue efficacia in accoppiata con questo tipo di motore!

 

il nuovo motore doveva essere da spinta... la scelta purtroppo è molto limitata!!

o yamaha ft 8 o il mercury 9,9 big foot

lo yamaha costa un po di piu ma ha un rapporto di riduzione piu basso (elica lenta) e passo minore e diametro maggiore, poi c'è il fattore affettivo verso un motore che in 11 anni di utilizzo con il vecchio gommone non ha mai tradito ed è ancora come nuovo!

 

 

nelle foto il motore e l'elica dove si puo notare il sistema per la deviazione dei gas di scarico in retromarcia, fondamentale perchè consente all'elica avvitarsi sempre nell'acqua e non tra bolle di fumo!

Un pò di teoria

Un elica è definita dal diametro, dal numero di pale e dal passo.

i primi 2 valori sono di immdiata intuizione, come e facile capire che piu e grande e piu pale ha un elica maggiore potenza dovra ricevere dal motore e maggiore sara la presa nell acqua, il passo si definisce come la distanza che percorrerebbe l'elica in un giro completo avvitandosi in un solido, ed è generalmente espresso in pollici come il diametro ( 1 inc. = 2,54 cm)

Si capisce che l'acqua non è un solido, quindi l'elica avanzera un po di meno nella realta, ovvero una parte di avanzamento si perde!

ecco un disegno che ciarisce il concetto

Dunque è facile calcolare la velocita teorica per ogni regime motore

innanzitutto si moltiplicano i giri motore per il rapporto di riduzione (in genere l'elica gira più lentamente dell'albero motore) ottenendo cosi i giri dell elica

 

ad es. 1000 (rpm) x 13/38(rapporto di riduzione) = 342 rpm

 

poi si moltiplicano i giri dell elica al minuto per il passo e si ottiene l'avanzamento teorico (ovviamente conviene convertire il passo in metri prima)

 

es. 5,75 x 2,54= 0,146 mt

 

es. 342 x 0,146 = 50 mt/min

 

a questo punto non resta che convertire la velocità cosi calcolata in un unità di misura più adatta... bastera moltiplicare per 60 e dividere per 1852 per passare ma metri a minuto a nodi!

 

es. 50 x 60 / 1852 = 1,62 Kn

 

non è facile calcolare il regresso se non facendo delle prove a mare... 

il modo migliore per scegliere un elica è calcolare innanzi tutto la velocita massima teorica della barca (ovviamente si parla di barche a vela dislocanti... in caso di motoscafi plananti tutto diventa più complicato)

comunque in genere un valore di 0,8 è plausibile, ma in certi casi può addirittura essere maggiore di 1 (specie a basse velocita o per barche plananti).


essa è data dalla formula: Velocità teorica (in nodi) = 2,54 x radice quadrata della lunghezza al galleggiamento (in metri) 

 

es. Vt = 2,54 x 6,75^0,5 = 6,6 kn

 

questa velocità è per noi un punto di arrivo... non riusciremo a superarla se non con enorme dispendio di energia... e quanto piu ci avviciniamo maggiore potenza occorerra fornire all elica! 

a titolo di esempio basta dire che con 2-3 cv per tonnellata di dislocamento (a pieno carico ovviamente) la velocita max sara circa l 80% di quella massima teorica! poiche conviene avere sempre una riserva di potenza per situazioni di emergenza consiglio almeno 4 cv per tonnellata 

 

Es. 2 tonnellate x 4 = 8 cv

 

tornando al problema, noi vogliamo che la nostra barca a regime di crociera (3/4 del max) viaggi alla massima velocita teorica

quindi nel mio caso, voglio che a 4500 giri la mia barca viaggi a 6,6 nodi!

 

Es.

4500 x 13/38 = 1539 Rpm (giri elica)

6,6 x 1852/60 = 203 metri/minuto

Passo = 203/1539 =0,132mt

 

adesso dobbiamo passare da metri a pollici

0,132/0,0254= 5,2'

 

Nel mio caso il fuoribordo veniva fornito gia con elica da 5,75' quindi possiamo ritenerla buona soprattutto in considerazione del fatto che un motore a benzina e meglio tenerlo giu di giri per limitare consumo e rumorosità!

abbiamo trascurato il regresso, ma limitato il regime, per cui se la potenza e il  passo e il diametro dell elica vengono scelti bene dovremmo riuscire ad avvicinarci alla velocità critica al massimo dei giri, e avere cosi un'accettabile velocità crociera ai 3/4 o 2/3 del regime max

di seguito i calcoli della velocità quelli rilevati (i regimi di questi ultimi sono orientativi, non avendo contagiri mi sono regolato dal rumore) e il regresso calcolato!

da notare che i 2 motori hanno diverso rapporto di riduzione, ovvero il motore da spinta gira piu lento (evitando la cavitazione e consentendo di montare un elica piu grande a parità di potenza erogata)

si  tratta ovviamente di calcoli molto approssimativi... la materia e complicatissima e non è il caso di complicarsi ulteriormente la vita per un fuoribordo! in ogni caso sono utile come termine di paragone e di confronto e mi hanno fatto capire l'importanza di un corretto calcolo del passo dell elica (e non prendiamo in considerazione il diametro... che comunque essendo diverso nei 2 motori sicuramente influenza la prestazioni (fa diminuire il regresso)

il vecchio motore era inadatto alla mia barca perche ad appena 3000 giri mi dava gia una velocita teorica parecchio maggiore del massimo teorico per barche dislocanti... ovvero era pensato per una barchetta planante che puo superare i 10 nodi e non per pesanti e lente barche dislocanti!

 max vel teorica

    6,6 kn

FT 8 (spinta 4t)

 (rapp. riduzione 13/38, passo elica 5,75')

                        8 C (2t)      

       (rapp. riduzione 13/27, passo elica 6,5') 

RPM Kn teorici Kn rilevati Regresso Kn teorici Kn rilevati Regresso
600 1 1 1 // // //
1000 1,62 1,5 0,95 2,57 2,2 0,85
2000 3,25 2,9 0,9 5,15 3,8 0,75
3000 4,86 4,2 0,85 7,71 5,4 0,7
4000 6,5 5,2 0,8 10,3 ~6,0 ~ 0,6
5000 8,1 6,1 0,75 12,8 ~6,0 ~ 0,5
6000 9,7 6,8 0,7 15,5 ~6,0 ~ 0,4

in conclusione la scelta è stata buona, la barca ne ha guadagnato tantissimo in manovrabilita, ora mi fermo in pochi secondi e vado benissimo in retromarcia (posso ormeggiare tranquillamente da solo) la velocita di punta è aumentate (quasi 7 nodi, ma per raggiungere la velocità crociera di 5,5 kn devo accelerare parecchio in piu, circa meta manopola gas) e la minima è scesa poco sotto il nodo, per facilitare le manovre quando non c'e vento e il porto e affollato! Sono rimasto un pò deluso proprio da quelli che credevo fossero i punti di forza del nuovo motore a 4 tempi, cioe consumi, vibrazioni e rumorosità... tranne che al minimo il motore è rumoroso, vibra e consuma di più... poco meno di 2 litri l'ora contro 1,5 del vecchio 2t!

In ogni caso questo non crea nessun problema, ne di confort ne di spese per carburante... inoltre basta ridurre un po regime e mantenersi intorno ai 4 - 4,5 nodi per dimezzare quasi i rumori e il consumo!

va precisato che il confronto 2-4 tempi va fatto con motori simili, ovviamente questo qui ha un passo molto minore e diverso rapporto di riduzione quindi è come avere le ridotte! per andare alla stessa velocita devo aumentare regime rispetto al vecchio motore che montava un elica sbagliata (non arrivavo alla velocita critici, la massima si raggiungeva molto presto e la minima era troppo alta... è lo svantaggio di avere una marcia sola e un elica a passo fisso!

Sono certamente questi fattori che fanno aumentare rumorosità e consumo!

poi il nuovo motore ha il cambio sulla barra e un alternatore migliore... quindi è decisamente piu comodo!

vero e davide e il nuovo motore :)
vero e davide e il nuovo motore :)