adaptation helice / moteur / bateau ?

Bonjour

Je me demandais en fonction de quels critères on choisi une hélice (pas et diamètre) ?
la puissance du moteur / le régime de couple maxi, la carène du bateau.. tout cela doit rentrer en compte, mais comment ?

Enfin, comment savoir si l'hélice monter sur un bateau est bien adaptée? règle, critères?

On ne parle pas souvent de cela sur nos voiliers, pourtant a par les purs et durs, qui n'utilise pas son moteur régulièrement ??

Donc a vous les pro.. ;-)

L'équipage
13 sept. 2010
13 sept. 2010

le calcul
il faut considerer qu'une helice est une vis qui avance de son pas à chaque tour .
si on connait la vitesse de rotation de l'arbre on peut determiner la vitesse de l'helice dans son element mais malheureusement elle n'avance pas dans du bois mais dans de l'eau donc elle recule par rapport à l'element deplacé.
connaissant la vitesse limite de coque (je parle pour une coque à déplacement) on peut determiner un pas téhorique .
maintenant il y a la surface et le nombre de pales qui vont etre déterminés en fonction de la puissance du moteur sachant qu'il ne faut pas dépasser une charge superieure a 1bar/CM2 en bout de pale inferieure car on créerait le vide sur l'extrados donc la cavitation.une deux pales aura donc un diametre supérieur à une trois pales , la charge de pale sera plus importante aux extrémitées ce qui induit un couple de renversement qui envoie l'arriere du bato d'un coté ou de l'autre suivant le sens de rotation en marche arriere .
maintenant il existe des abaques qui prennent en compte :la taille et la forme du navire,son poids,la puissance du moteur, la reduction de l'inverseur, la taille de la cage , la distance du safran ,le nombre de pales désirées
.
ceci est valable pour des hélices dites classiques il y a aussi les supercavitantes ,les hélices de surface reservées aux batos extrements rapides et les turbines qui ont aussi des hélices à l'interieur et les helices contre-rotatives
il faut aussi tenir compte du materiau car les pales sont élastiques et se deforment à la poussée .par contre si elles sont trop lourdes
on risque d'abimer les pignons de l'inverseur aux renversements de marche .

et j'en oublie
alain

13 sept. 2010

l'adaptation
de l'hélice à un bateau dépend, de façon complexe, de plusieurs facteurs et de leurs interractions réciproques:
- la puissance du moteur
- le régime de rotation de l'hélice (donc le rapport du réducteur) et son sens
- de la vitesse maximum estimée (qui dépend du poids, de la forme de la coque et de la puissance)
- de la forme de la coque (facteur de sillage)et de ses appendices
- de l'utilisation prévue du bateau (vitesse pure ou traction)
l'ensemble permettant d'apprécier le recul de l'hélice, son diamètre et son pas, un dernier calcul permettant d'ajuster sa surface afin d'éviter toute cavitation...
de cela découle pourtant un rendement qui est loin d'être toujours optimisé sur nos voiliers.

si les hélices des gros batiments de commerce sont étudiées de façon très scientifique, et selon des calculs très rigoureux, la plupart des hélices "plaisance" sur les voiliers procèdent d'approximations plus grossières, et tu as bien raison de faire remarquer que cette adaptation n'est pas souvent l'objet de toute notre attention, ce qui est dommage; il est vrai que la tendance actuelle à installer des moteurs de plus en plus puissants masque bien des défauts.

logiquement, à chaque type de moteur (auquel correspond une puissance à un régime donné, avec un rapport de réduction donné) installé sur un bateau donné correspond un type d'hélice correctement optimisé pour une utilisation donnée; mais cette adaptation liée surtout à des considérations pratiques (poids, encombrement, dimensions de la cage d'hélice, traînée sous voile) et économiques ne prend en compte qu'accessoirement les considérations de rendement de l'hélice; sinon, nous aurions tous des hélices à faible vitesse de rotation et fort diamètre, sur les coques à déplacement tout au moins.

les fournisseurs d'hélices peuvent tous calculer, à partir des plans du bateau et des caractéristiques de l"ensemble moteur-inverseur, les caractéristiques correctes de l'hélice à installer; à défaut d'une telle étude, il est possible, en poussant les gaz à fond sur le bateau, carène propre, de vérifier que le régime maxi atteint se situe bien dans la zone prévue par le motoriste, et qu'à ce régime, on n'entend pas le bruit caractéristique de la cavitation (bruit de gravillons remués rapidement); c'est une vérification très primaire, mais généralement suffisante sur un voilier de croisiére; elle ne garantit cependant pas le meilleur rendement.

14 sept. 2010

pas trés simple tout cela..
Merci pour vos réponse très instructive!

Je me doutait que cela n'était pas simple...

Donc en gros pour résumer, si l'on veux vérifier que l'on dispose d'une helice adaptée.. manette a fond, on note le régime max et on regarde que l'on est conforme aux recommandations du motoriste??

Moi ce que j'aimerais c'est optimiser mon rapport vitesse / conso...

Par exemple avec les courbes du moteur, je sais que mon régime de couple maxi correspond à 2200 t.
Logiquement il me semble que c'est à ce régime que j'ai le meilleure rapport vitesse / conso ... est-ce exacte ??

mon bateau est un Gibsea 28 il a été remotorisé avec un lombardini 18cv. je sais qu'à 2200 t, je suis à ~5 Nœuds sur mer plate sans vent. je n'ai pas fait le test plein régime..

Cela parait-il correcte?

Merci

14 sept. 2010

Optimiser le rapport performance /conso...
... est également l'approche que j'ai adopté sur Koala V en montant une hélice avec plus de pas que celui préconisé.

Avec mon hélice actuelle j'ai une perte de 10% sur le régime maxi, mais je m'en fiche car de toutes façon la vitesse limite de carène est atteinte à régime plus bas. Les résultats sont conformes à ceux indiqués par Francehélice.

Pour en venir à ta question avec un 18 CV tu devrais pouvoir être à 5 nœuds à 2000 tr, mais ça dépend bien sûr du rapport de réduction de l'inverseur (1/2,3 ?). As-tu les dimensions de ton hélice actuelle ?

Nous allons monter un Volvo 18 CV sur le Gib Sea 28 de mon fils, l'année prochaine et pourrons ainsi juger des performances.

Es-tu allé voir le site Atlantel ? Ils ont certainement la réponse.

gibsea28.wifeo.com[...]dex.php

14 sept. 2010

Comme le dit Bardal,
si l'hélice a été correctement calculée, le moteur doit prendre tous ses tours sans phénomène de cavitation. En ce qui me concerne, en sortie de carénage, il me manque 50 tours. Qui peuvent ausi être dûs à une imprecision de compte-tours ? Et ce week-end, en poussant à fond pour décrasser le moteur après 3 heures de pêche à la traîne sans vent à 1800 tours, ( pas de vent ) j'ai constaté une perte de 150 tours. Et ce sera pire au printemps. Alors l'important, c'est que l'hélice corresponde bien à l'usage que l'on veut en faire, sans trop se prendre la tête.
Bon vent...

14 sept. 2010

si tu veux la plus faible conso
ou plus exactement le meilleur compromis vitesse/conso, la seule façon rigoureuse est de faire une courbe de conso sur ton bateau, par exemple tous les 200 tours, et de repérer à quel régime le nombre de miles/litre est le plus élevé; la seule lecture de la courbe fournie par le motoriste te garantira le régime de meilleur rendement énergétique du moteur, mais pas celui de l'ensemble moteur-inverseur-hélice-coque.

il est certes possible d'optimiser une hélice sur le régime (et la puissance) du plus fort couple du moteur (et, le plus souvent, de la plus faible consommation spécifique), mais tu ne pourras plus alors dépasser ce régime, et la vitesse maxi sera donc limitée; par ailleurs, il n'est pas certain que le moteur supporte ce traitement très longtemps; c'est par contre ce qui est fait -pour parler très schématiquement- sur les diesels lents des navires marchands.

un bon compromis, sur ce point de la consommation, consiste à prendre une hélice un peu plus forte que l'hélice idéale (concrètement un pouce ou deux de pas en plus) de telle façon que le régime de plus fort couple soit à environ 10 à 15% de moins que le régime maxi atteint avec cette hélice; dans ces conditions, le moteur ne peine pas à ce régime le plus économique, et la vitesse maxi, ainsi que la réserve de puissance, ne sont pas trop diminuées.

ha la la, tout cela est bien compliqué, suppose des essais pas si simples, et ne vaut peut-être pas le coup (ou le coût)...

enfin, une hélice à pas variable règle en théorie tous ces problèmes, mais pour la rembourser avec les économies de gaz-oil, il faudra plusieurs siècles...

15 sept. 2010

le pouce
un pouce de pas correspond à à peu près 400t/mn dans ces diametres alors deux pouces en moins ...
je viens de modifier une helice sur un 2030
qui ne depassait pas 2700t/mn en eau libre .
j'ai fait enlever 1"1/2 maintenant il monte à 3400
t/mn le regime max etant 3600 j'aurais pu aller jusqu'a 1"3/4 mais j'ai pas osé ...
maintenant a 2200 il est a 6.5nds c'est un alpa 11.50
alain

04 juin 2012

Bonjour,

J'ai bien vu la date du dernier post, mais dans le doute si 60nora est toujours en veille... je suis preneur de toutes ses infos sur son Alpa 11 50 et son hélice.

Heureux propriétaires d'un ALPA 11 50 depuis 3 ans, on a cassé l'ancien inverseur, au bout de quelques centaines d'heures de navigation. Il n'était était apparemment pas adapté au moteur VETUS 33 cv équipant le bateau depuis près de 10 ans...

Donc on change l'inverseur, on en profite pour faire faire une belle révision du moteur et on aimerait à cette occasion changer l'hélice qui est très abimée par l'électrolyse.

Par contre, on a aucun plan...

On va donc a priori aller mesurer mais si quelqu'un dispose des infos suivantes, à la sortie du chantier, ça nous aiderait déjà...

  • Longueur à la flottaison
  • Largeur à la flottaison
  • Poids en charge
  • Tirant d'eau
  • Type et marque du moteur
  • Puissance moteur
  • Régime maximum du moteur
  • Rapport de réduction de l'inverseur
  • Diamètre d'arbre

Merci à tous.

04 juin 2012

Bonjour,

Ne pas oublier de mesurer la cage d'hélice : la hauteur libre entre arbre d'hélice et coque (vertical), la longueur libre entre plan avant de l'hélice et safran, la longueur libre entre plan arrière de l'hélice et étambot. Ca sera utile pour l'hélicier.

Peggy's Cove, Nouvelle Ecosse - Canada

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