Hvordan velge rett propellstigning ved motorbytte? Seilbåt med Yanmar diesel.

[Lazyjack]

Har hatt en lignende tråd tidligere men da gjaldt det muligheten for å øke båtens toppfart for motor. Denne gangen handler det om å opprettholde fart når det butter i mot.

 

Vurderer å gå opp i motorstørrelse i min 27 fot Grinde seilbåt fra Yanmar 18 hk til 28 hk da jeg jeg ønsker bedre skyv når jeg av og til må gå mot vind og sjø. Båten detter da fort ned i 3 knop og lavere.  Disse motorene veier omtrent det samme og passer om hverandre.

Båten har 3 bladers 12" Maxprop propell hvor stigning kan justeres i trinn fra 12 til 30 grader Jeg oppnår i dag maks turtall og skrogfart med eksisterende 18 hk med  propell stilt til 22 grader stigning.

Om jeg går for å bytte til 28 hesteren (som jeg har stående) så lurer jeg på hvor mye jeg bør gå opp i stigning? Jeg antar at det går en grense for hvor mye jeg bør eller kan øke stigningen før det får andre uheldige konsekvenser?

Ny propell er utelukket da de er svært kostbare.

 

 

[ivar]

Lazyjack skrev 22 minutter siden:

Jeg oppnår i dag maks turtall og skrogfart med eksisterende 18 hk med  propell stilt til 22 grader stigning.

 

Hva skjer med turtallet når du får vind og sjø i mot og du detter ned til 3 knop?  

[Lazyjack]

ivar skrev 2 minutter siden:

 

Hva skjer med turtallet når du får vind og sjø i mot og du detter ned til 3 knop?  

Turtallet holder seg.

[ivar]

hm..  
ikke helt min hjemmebane dette her, men da mistenker jeg at du har litt for lite diameter/bladareal...?   

[J-Å]

Mitt forslag er å prøve med 30 grader med den gamle motoren først, for å få et inntrykk av hvor du er på kurven. Vet du hva propellturtallet er på max? Hvis du ligger stille og går i fortøyningene, får du fortsatt max turtall?

[Lazyjack]

J-Å skrev 59 minutter siden:

Mitt forslag er å prøve med 30 grader med den gamle motoren først, for å få et inntrykk av hvor du er på kurven. Vet du hva propellturtallet er på max? Hvis du ligger stille og går i fortøyningene, får du fortsatt max turtall?

Jeg er enig at det er fornuftig å prøve seg frem men det er en litt krevende og dyr øvelse da båten må løftes på land for å stille om stigning .

Max turtall på motor er 3600 så med 3,22 i reduksjon gir dette 1118 o/min på propell. Jeg oppnår rundt 3.500 med ren båt og propell men med båten i fortøyningene rundt 3200 o/min på motor (993 o/min på propell). Jeg antar at det er normalt at man oppnår et lavere maks turtall med båten i fortøyningene.

En annen ting jeg lurer på:
Helt generelt når det gjelder propeller så er det vel slik at man velger liten stigning for kraft men stor stigning for fart. Om jeg da velger større stigning på min propell (forutsatt at motoren klarer å dra den opp i maks turtall) vil ikke det gi dårligere skyv når båten møter motsand i form av vind og sjø?

 

[Hulda]

Ikke helt slik. 

Diamteren bidrar mest til skyv, kraft i motsjø.

Stigningen bidrar mest til fart gjennom vannet.

Så blir det slik at det optimale kraft-fart er der disse kurvene krysser. Inn i dette kommer også begrepet 'bladareal' osv. Det blir en ligning med minst tre ukjente, derfor er optimalisering av propell vanskelig, man baserer seg på epirisk erfaring og synsing for å luke ut noen av variablene.

 

Greia er at om du har for høy stigning med høy nok motorkraft og nok turtall på propellen, vil propellen lage 'hull' i vannet. Dvs at det oppstår kavitasjon. Det blir ikke mer fart, det blir ikke mer kraft. 

 

I ditt tilfelle, der giring, vinkel på prop.aksling etc er som før, ville jeg vært nokså generøs med å justere opp stigningen i og med at motorkraften øker med 30 %.

 

[J-Å]

Lazyjack skrev 46 minutter siden:

Om jeg da velger større stigning på min propell (forutsatt at motoren klarer å dra den opp i maks turtall) vil ikke det gi dårligere skyv når båten møter motsand i form av vind og sjø?

 

Jo, hvis turtallet reduseres så vil effekten motoren kan levere reduseres litt. Men ikke dramatisk før du kommer ned mot 2800 rpm (vet ikke om det er akkurat denne modellen du har). På den annen side må propellen være tung nok til at ikke motoren når max turtall, og begynner å redusere dieseltilførsel.  Den begynner gjerne å redusere litt et stykke under max turtall. Så hvis du ligger i området 3400 rpm ved lett gange og 3200 rpm ved mye motstand, så vil jeg tro det er optimalt. Men som du ser av den blå kurven, så faller propelleffekten fort ved turtallreduksjon. Så om du stiller propellen litt for tungt, så vil du ikke oppleve dramatisk fall i effekt. Hvis du stiller opp propellen så du oppnår 2900 rpm med din gamle motor, så vil du trolig oppnå rundt 3400 rpm med den nye. Og du kan da gå behagelig  med 2900 rpm og omtrent samme fart som før.

 

Så kan en diskutere om for høy bladvinkel medfører "stalling", kavitasjon osv. , men jeg tror ikke det kommer så sterkt inn her. 

 

[Hulda]

Akkurat, helt enig, det er her vi kommer inn med imperiske verdier og synsing. 

[subwoofer]

Lazyjack skrev for 13 timer siden:

Turtallet holder seg.

Heller ikke helt min greie det her, men hvis turtallet holder seg oppe mens farten faller - og propellen ikke har utslitt gummiboss - da vil det ikke hjelpe med mer effekt fordi du ikke klarer å omsette effekten til framdrift? Testen med å gå i fortøyningene høres fornuftig, rask og billig ut, har du like mye turtall da tror jeg ikke verken mer stigning eller mer effekt vil hjelpe deg.

[Hulda]

Nemlig, for da trenger du større dia og/eller større bladareal. 

[J-Å]

subwoofer skrev 30 minutter siden:

 Testen med å gå i fortøyningene høres fornuftig, rask og billig ut, har du like mye turtall da tror jeg ikke verken mer stigning eller mer effekt vil hjelpe deg.

Nå har han en reduksjon, men om motoren hadde lagt på toppturtall i fortøyningene, så ville jeg mistenkt for lav stigning. Jeg var faktisk innom den situasjonen da jeg monterte en maxprop for noen år siden. Men for å konkludere må en gjerne se på hvordan turtallet oppfører seg når pådraget økes langsomt.  

[subwoofer]

Med for lav stigning skulle han ikke fått noe mere fart enn han har i sjø. Men han mister fart ved motstand, uten at belastningen på motoren øke (turtallet synker). Da er det areal som må være problemet. La inn tallene dine (9.1" stigning, 3,22:1 gir, 3200 omdreininger) i en propellkalkulator (https://www.mercuryracing.com/propellers/prop-slip-calculator.html), med 3mph (snaut tre knop) tilsier det en slip på 65%. Propellen din biter altså ikke i det hele tatt og mer effekt vil ha minimal virkning.

[Lazyjack]

Jeg har ikke plass til større propell så da må jeg spille på det jeg har å spille på som er stigning.

Jeg kan selvsagt kjøpe en fast propell med større og mer effektivt bladareal men det vil jo gå utover seilingen. 

[subwoofer]

Kompromiss er jo det det går ut på, du må finne ut hva som er riktig kompromiss for deg. Mer stigning er som jeg skjønner det rimelig enkelt å få til og ytelse under seil er viktig? Da skader det ikke å øke stigning til maks og se hva som skjer. Ikke forvent mirakler, i verste tilfelle får du stille den tilbake ved neste løft.

[Lazyjack]

Jeg vil gjerne avslutte denne tråden med å takke for alle gode innspill og synspunkter. Det har vært svært nyttig så får vi se hva jeg velger å gjøre fremover.

[ivar]

evt ta kontakt med Progress, kanskje de har noen innspill på dette som leverandør? 

https://progressing.no/propell/seilpropell/max-prop-seilbatpropell/

[subwoofer]

Måtte nesten lete litt etter noen referansepunkter, propell til Yamaha 9,9 High Thrust er så langt jeg finner typisk 11,75"x9,25" - altså tilsvarende det @Lazyjack har nå. En 9,9HT er giret 2,92:1 og motorturtallet er 5-6000. Så en 12" Max-Prop er nok veldig liten i forhold til både båt og motor i dette tilfellet.

[J-Å]

Her er hva chatgpt svarte.  Det får meg til å stille spørsmål ved om giringen på 3.22 er korrekt. For det må vel være behov for mer enn 2 hk for å drive båten i 6 knop. Og dette er altså med full pitch 30 grader, 13" pitch. Ut fra dette må jeg moderere noe det jeg har skrevet før, og konkludere med at for at det skal være noe poeng med større motor må den ihvertfall ha 2.21 giring:

Sitat

Here are the mid (best-estimate) numbers only, for Max-Prop 3-blade 12" (~13" pitch) at 6 kn boat speed, prop RPM = 1100 / 1600 / 2000. All values are shaft (prop) values; add ~10–20% to estimate engine/crank HP if needed.

Prop RPM	J (advance ratio)	Thrust (N)	Torque (N·m)	Power (kW)	Power (HP)
1100	0.552	297 N	12.69 N·m	1.46 kW	1.96 HP
1600	0.380	839 N	41.76 N·m	6.997 kW	9.38 HP
2000	0.304	1,573 N	83.89 N·m	17.57 kW	23.62 HP

 

 

Sitat

YANMAR

2YM15 with KM2P-1 marine gear. Reduction ratio [fwd/asn]. 2.21/3.06. 2.62/3.06. 3.22/3.06.  ...