Dobór śruby napędowej do łodzi motorowej – nie łatwa sprawa

Jak dobrać śrubę do napędu łodzi ?

Temat jak zwykle to bywa w motorowodniactwie nie należy do najłatwiejszych. Aby spróbować go zgłębić, musimy znać kilka podstawowych parametrów i odpowiedzieć sobie na kilka pytań związanych z naszymi preferencjami użytkowania jednostki. A więc zaczynając od początku na naszej łodzi musimy posiadać sprawny obrotomierz, sprawny i skalibrowany prędkościomierz, może być ciśnieniowy, lub bardziej dokładny czyli oparty na sygnale GPS. Musimy znać zakres obrotowy WOT naszego silnika. Czyli mówiąc prościej w jakich zakresach obrotowych nasz silnik pracuje optymalnie i w jakim zakresie obrotów uzyskuje maksymalną moc. Musimy wiedzieć jakiej wielkości śruba zmieści się na naszą piastę. Wymiar ten jest podawany w calach. Przykładowy wymiar: 13.1/4 x 19 , mówi nam, że śruba ma średnice: 13,25 cala i jej skok wynosi 19 pitch. Jeżeli maksymalna średnica wynosi 14 cali to wiadomo, że nie założymy nic powyżej tych 14 cali, a wskazane jest aby średnica była trochę mniejsza niż maksymalna, gdyż minimalizujemy możliwość wystąpienia kawitacji, przy wyżej zawieszonych silnikach.

Powinniśmy wiedzieć jaki rodzaj dna posiada nasza łódka. Dobrze byłoby znać średnią wagę naszej łodzi na sucho oraz planowanym maksymalnym obciążeniem.

Przykład wyczynowej śruby stalowej wielołopatkowej (multi blades) Dla „normalnych” motorowodniaków i standardowych warunków – raczej mało przydatna. W zależności od potrzeb i przeznaczenia, stosujemy śruby aluminiowe, stalowe, mosiężne lub z bardziej zaawansowanych stopów i odlewów

Wybieramy śrubę – tak więc aluminiowa czy stalowa ?

Nie da się jednoznacznie odpowiedzieć na to pytanie. Jak wszystkie produkty i jeden i drugi materiał wykonania ma swoje wady i zalety. Śruby aluminiowe są tańsze w zakupie, są tańsze w eksploatacji, są łatwiejsze i prostrze w serwisowaniu (naprawie), występują w większej ilości rodzajów, skoków, wymiarów i rodzajów. Łatwiej i taniej przy ich pomocy eksperymentować ze znalezieniem optymalnej śruby do naszych potrzeb. Często w cenie 2-3 śrub alumioniowych możemy kupić śrubę stalową. Śruba stalowa oczywiście to większa cena w zakupie ale również to wyższa wydajność uzyskiwana podczas eksploatacji. Mówiąc prościej śruby stalowe są szybsze, mają również większe możliwości uciągowe, w porównaniu do tych samych wielkości – rozmiarów śrub aluminiowych. Śruba stalowa to równiez ważne dla niektórych właściowści wizualne – estetyczne Teraz zapytacie czy warto dopłacać do śruby stalowej ? Odpowiedż brzmi – trudno powiedzieć, to indywidualna sprawa każdego motorowodniaka,. Jeżeli priorytetem jest prędkość, szybkie wejście w ślizg, czy też przyspieszenie to myślę, że warto – czasami te 3-5 km/h więcej to prędkość która pozwala wygrywać w zawodach – wyścigach itp. Jeżeli, nie bierzecie udziału w tego typu imprezach, to myślę, że lepiej mieć 3-4 dobrze skonfigurowane śruby alu – niż jedną nierdzewną….

Dobieramy wielkość – rozmiar naszej optymalnej  śruby.

Jeżeli już wiemy, czego oczekujemy od naszej łodzi, możemy przystąpić do poszukiwań optymalnego rozmiaru. Z reguły producent już na etapie sprzedaży silnika zakłada rozmiar tzw. uśredniony. Przyjmijmy zatem, że hipotetycznie posiadamy silnik o mocy 100KM i mamy zainstalowaną śrubę o rozmiarze 3x13x17. Teraz czas na test: wiemy, że nasz silnik może pracować w przedziale od 5000 do 6000 obr/min a optimal to 5600 obr/min.

Teraz czas na test: zrzucamy łódkę na wodę i przystępujemy do pomiarów:  – w jakim zakresie obrotów łódka wchodzi w ślizg, jaka jest prędkość cruisingowa (optymalna), jakie uzyskujemy maksymalne obroty silnika oraz jaką uzyskujemy prędkość maksymalną. Jeżli już znamy te parametry, to radzę je skrzętnie zapisać do ewentualnych porównań. Teraz czas na wyciągnięcie wniosków z wyników testu.  Jeżeli uzyskane obroty maksymalne są w okolicy zalecanej przez producenta, czyli w naszym przypadku około 5600/5800 obr./min i test był wykonany w warunkach średniego obciążenia łodzi – to możemy przyjąć, że śrubę mamy dobrze dobraną, jeżeli łódka bez problemów wchodzi w ślizg w zakresie 2800/3400 obr./min i prędkość maksymalna, jest dla nas satysfakcjonująca – to pozostawmy naszą łódkę w spokoju. Nasuwające się wnioski mówią, że nawet jeżeli zmniejszymy lub zwiększymy obciążenie to silnik i tak powinien pracować w zakresie zalecanym przez producenta. W przypadku wątpliwości wystarczy łódkę dociążyć kolejnymi 2-3 pasażerami i sprawdzić czy nasze obliczenia teoretyczne sprawdzają się z praktycznymi. Jeżeli tak – to jest O.K.

Pomocy !!! – silnik wkręca się powyżej obrotów zalecanych przez producenta !!!

Niestety w takim przypadku należy powziąć kroki zaradcze. Wszystko zależy od tego jak duże są to odstępstwa. Jeżeli jest to 100/200 obrotów czyli w naszych założeniach przyjętych na początki: 6100/6200 obr/min  przy zakresie producenckim pomiędzy 5000 a 6000 obr/min. to jeszcze nie należy panikować. Ważne jest przy jakim obciążeniu i w jakich warunkach uzyskiwane jest to „przekręcenie” obrotów. Jeżeli płyniecie z pustym zbiornikiem (na oparach), bez pasażerów czyli solo, na super płaskiej wodzie, z super wytrymowanym silnikem opierając się tylko na płycie kawitacyjnej – to dalej nie ma wielkiego problemu. Wystarczy zatankować do połowy lub do pełna :-), zabranie ze sobą pasażera (ów) i obniżenie lekko trymu i powinniśmy się znależć w zakresie polecanym. Gorzej gdy przekręcenie obrotów jest już na etapie średniego ciężaru łodzi, czyli z paliwem, wyposażeniem i pasażerami. W tym przypadku trzeba reagować, gdyż przy dłuższym pływaniu przy tak żle dobranej śrubie, możemy uszkodzić nasz silnik, a w optymistycznej wersji, zaczynamy pływac nie ekonomicznie, co powoduje nadmierne zużycie paliwa i nieefektywne wykorzystanie napędu (silnika)……..

Co zatem należy zrobić ???  Nie odkryjemy Ameryki jeżeli napiszemy dociążyć

silnik, czyli zwiększyć opór na wale 🙂 Najprościej mówiąc założyć srubę o większym  niż dotychczasowym rozmiarze. No dobrze, ale o ile zwiększyć rozmiar, czy dać większą śrenicę, czy też może poeksperymentować ze skokiem śruby. Odpowiedż jest prosta – największe wyniki da nie zwiększenie średnicy, ale właśnie zwiększenie skoku. Zapytacie zapewne a o ile mam zwiększyć ten skok ???  Dokładnej  recepty nie ma gdyż jest to uzależnione od wielu czynników, ale w przybliżeniu możemy doradzić. Przy śrubach o skoku co 2 cale, zwiększenie o jeden rozmiar, czyli z przyjętych w założeniu 13×17, zwiększenie na 13×19 powinno nam obniżyć o 400 obr./min – czyli mówiąc najprościej spadek teoretyczny wynosi 200obr/cal.  Czyli teoretycznie jeżeli mieliśmy, przy średnim dociążeniu łodzi 6200obr/min, po założeniu 19-tki obroty powinni spaść do 5800/5900 obr.

Najbardziej rozsądnym rozwiązaniem byłaby możliwość pożyczenia od kolegi, śrubki o zwiększonym skoku i zrobienie testów, ale z doświadczenia wiem, że kończy się to zakupem nowej śruby i liczeniem, że się utrafi z rozmiarem. Najczęściej tak nie jest, chyba, że testy wykonujemy na śrubach jednego producenta. Wtedy możemy liczyć na poprawność naszych wyliczeń teoretycznych z wynikiem testu praktycznego na wodzie….. A co jeżeli silnik ma niśze obroty pod obciążeniem od tych zalecanych  ??? Postępujemy dokładnie wg. zasad tu opsanych, tylko w drugim kierunku – czyli zmniejszając skok śruby, pamiętając, że jeden cal na skoku to 200 obr na wale.

Śruba z trzema ostrzami, czy może 4 blade – co wybrać ???

Kolejne pytanie na które nie uda się odpowiedzieć jednym zdaniem. Znowu trzeba się zastanowić na jakim parametrze nam zależy czy ma być to prędkość, czy łatwość wchodzenia w ślizg, czy też stabilność i niższe zużycie podczas dłuższych przelotów. Jeżeli naszym priorytetem głównym jest prędkość maksymalna, to radzimy pozostać przy śrubie 3 ostrzowej, jeżeli jest to uciąg i efektywne pływanie na dłuższych dystansach, ciągnięcie zabawek wodnych, ewentualnie powietrznych, to radzilibyśmy zastanowić się nad śrubką cztero-pięcio ostrzową. Wielopłatowe śruby napędowe mają większą sprawność przy tych samych parametrach. Posiadają mniejszy poślizg, przez co stają bardziej wydajne. Czterołopłat będzie płynął szybciej przy tych samych obrotach silnika, zużywając mniej paliwa potrzebnego do pokonania takiego samego dystansu na śrubie 3 łopatowej. Na 4 łopatkach łódka szybciej i sprawniej wejdzie w ślizg, powodując wyższe wyjście kadłuba z wody. Ale wszystko to będzie się sprawdzać tylko przy odpowiednio dobranym propellerze. Musimy spełnić warunki opisywane wyżej, a dotyczące doboru śruby do orotów silnika.