Grundsätzliches zum Propeller

[trolldich]

Morgen Schlauchis - alle gut geschlafen?

Ich bastele und grübele immer noch an der Frage welchen Propeller für welchen Motor bei welcher Einsatzart und wie sich das Verh. von Steigung zu Größe auswirkt.
D.h. Bei meinem 70er Yammi ist 13/19 ja erst mal, wie auch in mehreren Threats zu lesen, keine schlechte Wahl.
Gehen wir mal vom 13/19 aus und nehmen dazu einen 13/20 und einen 12/20.
Jetzt ist der 13/20 genau so gross wie der 13/19 hat aber eine höhere Steigung, die was bewirkt? Langsamer in der Beschleunigung, höhere Endgeschwindigkeit mit weniger Drehzahl?
Was macht denn dann der 12/20 im Vergleich zum 13/19? Schnellere Beschleunigung, weniger Endgeschwindigkeit bei höherer Drehzahl?

Oder anders: ist 13/19 etwa das gleiche wie 12/20 - kleinerer Durchmesser wird durch höhere Steigung kompensiert? Bei einem 12 Prop würde der Motor doch höher drehen - weil weniger Krafteinsatz erforderlich ist und mit der 20er Steigung würde das Boot (der Propeller), bei höherer Drehzahl einen weiteren Weg zurücklegen (20 anstelle 19) > Dann wäre das Boot mit 12/20 schneller als 13/19. Was ich nicht glaube!

Könnt Ihr mir da mal bitte auf die Sprünge helfen?

Grüße

Oliver

[Michel]

Hallo Oliver,

lies mal hier

http://www.wasserfreunde-brieselang.de/Technik/body_motoren-propeller/body_motoren-propeller.html

steht auch schon im Forum, wenn Du unter Suchen aber "Propeller" eingibst, bekommst Du 101 Treffer.

[nordy]

Hallo Trolldich,

Steigung und Durchmesser haben völlig andere Wirkungen.

Die Steigung bestimmt wie beim Auto die Übersetzung, d. h. die Drehzahl, die dein Motor bei einer bestimmten Geschwindigkeit hat.
Damit legst du also auch die Drehzahl bei v max fest, bestimmst also, ob dein v max-Punkt dicht genug am Leistungsmaximum liegt, nur so erzielst du die höchstmögliche Endgeschwindigkeit.

Über den Durchmesser legst du die Höhe der Umfangskräfte am Prop und damit den Propellerschlupf fest.
Je grösser der Durchmesser umso kleiner die Umfangskräfte und der Schlupf.
Vor allem beim Anfahren tritt grösserer Schlupf auf, mit einem grösseren Durchmesser nimmt dieser aber ab und damit fällt auch die Drehzahl bei gleicher Geschwindigkeit.
Damit sinkt aber auch immer die Motorleistung, die ja Drehmoment x Drehzahl ist.

Die Beschleunigung wird vor allem dann stark verschlechtert, wenn du gleichzeitig Steigung und Durchmesser vergrösserst.


Gruss Nordy

[trolldich]

Danke dir. Prima Erklärung!
Habe ich verstanden! :chapeau:

[dodl]

Hallo,

Nordy, darf ich das so verstehen, dass ich getrost etwas mehr Steigung probieren kann, ohne mir Sorgen darum zu machen, dass ich vielleicht nicht mehr ins gleiten komme? Vorrausgesetzt ich hab entsprechend geringen Durchmesser?

Ich hab ja laut Mercury eine Range von 4800 bis 5500. Drehen tut er locker 5900-6000+, die 5900 wenn das Boot mit 3 Personen besetzt ist Derzeit bei 11" pitch. Nun haett ich mal 13" genommen, allerdings gingen laut Drehzahl @ WOT sogar noch mehr. Koennt ich eventuell sogar 14 oder 15" probieren und mit dem Durchmesser entsprechend kleiner werden? Oder lässt sich das Spielchen so nicht immer weiter trieben und ich hab dann auch schon irgendwelche Probleme bei Volllast?

cu
martin

[Matt_CDN]

Hallo,

Nordy, darf ich das so verstehen, dass ich getrost etwas mehr Steigung probieren kann, ohne mir Sorgen darum zu machen, dass ich vielleicht nicht mehr ins gleiten komme? Vorrausgesetzt ich hab entsprechend geringen Durchmesser?

Ich hab ja laut Mercury eine Range von 4800 bis 5500. Drehen tut er locker 5900-6000+, die 5900 wenn das Boot mit 3 Personen besetzt ist Derzeit bei 11" pitch. Nun haett ich mal 13" genommen, allerdings gingen laut Drehzahl @ WOT sogar noch mehr. Koennt ich eventuell sogar 14 oder 15" probieren und mit dem Durchmesser entsprechend kleiner werden? Oder lässt sich das Spielchen so nicht immer weiter trieben und ich hab dann auch schon irgendwelche Probleme bei Volllast?

cu
martin


Ein ich pitch mehr reduziert die drehzahl so ca. 300 RPM. Du solltest nicht ueber 5500 drehen, das wird dir dein motor uebel nehmen.

Wenn du 2" mehr pitch nimmst und drehst hoeher stimmt irgendwas nicht ... vielleicht zieht er luft oder erzeugt keinen vortrieb mehr ...

Mit etwas (!) mehr pitch kommst du immer noch ins gleiten aber halt dauert es laenger. beim propeller boot muss man halt oft mal den propeller wechseln, je nachdem was man mit dem boot macht (ski oder schnell fahren) und je nach ladung

Matt

[nordy]

@dodl

Nordy, darf ich das so verstehen, dass ich getrost etwas mehr Steigung probieren kann, ohne mir Sorgen darum zu machen, dass ich vielleicht nicht mehr ins gleiten komme? Vorrausgesetzt ich hab entsprechend geringen Durchmesser?

Zunächst mal würde ich die Steigung um 10% vergössern, damit bei v max die Drehzahl besser passt.
Dein Boot wird schneller und du schonst den Motor.

Was bedeutet das für die Beschleunigung ?

Sie wird schlechter, weil bei gleicher Geschwindigkeit die Schraube ein geringeres Wasservolumen (Propfläche x Umfangsgeschwindigkeit) verschiebt, die Schubkraft nimmt also ab.
Und das bei geringerem Schlupf, das heisst du rutscht auch noch weiter auf der Leistungskurve runter.
Ist dein Boot übermotorisiert, wird es hierdurch bei Normalbeladung mit Sicherheit noch nicht am Gleiten gehindert.
Bei Höchstbeladung könnte es aber eng werden.


Was tun, wenn es nicht mehr reicht, um über den Wellenberg zu kommen ?

1.) Grösserer Propdurchmesser (bei gleicher Steigung):

Der Motor sieht eine höhere Last, die Drehzahl sinkt auf der Drehmomentkurve so weit ab, bis wieder Gleichgewicht besteht.
So gewinnt man also keine Schubkraft, das was ich an Fläche gewinne, verliere ich wieder bei der Umfangsgeschwindigkeit.
Allerdings schlüpft der grössere Prop weniger (besserer Wirkungsgrad), es wird die Energie besser in Vortrieb umgesetzt.
Der geringere Schlupf oder die grössere Steifheit im Antrieb kann aber dazu führen, dass man den Motor beim Beschleunigen nicht mehr weit genug bis zum Drehmomentmaximum hochziehen kann.
Der bessere Wirkungsgrad kommt somit nicht zum Tragen, weil es an der letzten Motorkraft fehlt.

2.) Kleinerer Propdurchmesser (bei gleicher Steigung):

Alles umgekehrt.
Der Antrieb wird weicher (mehr Schlupf), ich erreiche bei schlechterem Wirkungsgrad leichter das Drehmomentmaximum (4000 Umdrehungen, n nenn / n Md max = 1,3-1,5).
Ich komme leichter ins Gleiten.

Das gilt natürlich nicht für einen Dieselantrieb, der seine grösste Kraft schon bei 2000 Umdrehungen liefert (n nenn / n Md max = 2).
Hier wird der im Durchmesser grössere Prop das Boot leichter über den Berg bringen.

Allerdings kann bei Verkleinerung des Durchmessers leichter Kavitation auftreten.
Dann ist der Prop eindeutig zu klein.

Der kleinstmögliche Prop ist immer der beste für v max (siehe Powerboote).

Gruss Nordy

[nordy]

Habe noch eine empirische Formel für die Berechnung des Durchmessers gefunden:

http://www.wasserfreunde-brieselang.de/Technik/body_motoren-propeller/body_motoren-propeller.html

Sie liefert bei meinem Boot einen Wert von 8 Zoll.
Fahre allerding 10 Zoll.

Wie genau und richtig die Formel ist, kann ich also nicht sagen.

Rechnet doch mal eure Props nach.

Könnte dann einen Anhalt für den Nutzen der Formel geben.

Gruss Nordy

[skymann1]

Hallo nordy,
na, bei soviel Formeln muß ich auch noch eine beisteuern, extra für Dich, passt zwar nicht 100% zum Thema, aber der Schlupf ist ja auch nicht uninteressant.
(Ich weiß, hattest Du schon zu geschrieben, aber trotzdem).
Ich mußte das ganze zwar ca. 10 x lesen, aber jetzt habe ich es, glaube ich verstanden.

Zum Propellerschlupf:

Eine in Prozenten ausgedrückte dimensionslose Zahl, die sich aus der Subtraktion von theoretischer Geschwindigkeit und tatsächlich gemessener Geschwindigkeit, in Meilen pro Stunde dividiert durch die theoretische Geschwindigkeit, errechnet. Die theoretische Geschwindigkeit erhält man durch die Multiplikation der Propellersteigung und der Propellerdrehzahl, dividiert durch 1056.
Wir haben z.B. ein Boot, für das eine Geschwindigkeit von 20 Meilen pro Stunde gemessen wurde, der 12 Zoll Propeller dreht 2600 U/min.
Danach ist die theoretische Geschwindigkeit 12 x 2600/1056 = 29,6 MPH.
Ziehe ich nun die tatsächlich gemessene Geschwindigkeit 20 MPH von der errechneten theoretischen Geschwindigkeit 29,6 MPH ab, verbleiben 9,6.
Diese 9,6 sind von 29,6 = 32,5 %.

Gefunden in "Der Outboarder" von 1965.
Interessant, das die man sich vor fast 40 Jahren auch schon mit den gleichen Problemen rumschlug wie heute (war Antwort auf eine Leseranfrage).
Wenn ich alles schreiben würde, was die da über Propeller/Größenverhältnis Steigung zum Durchmesser ect. bringen, wäre ich bis morgen früh beschäftigt.
Ist wohl doch ein ziemlich komplexes Thema.

Nordy: Ich brauche noch Deine Adresse wg. der Teileliste f. Handstarter.

Gruß Peter :chapeau: