Onderwerp: Van vast naar klapschoef

In de volkeraksluis ligt nog een 16,5x13x2LHS volvo penta brons klapschroef. Rechterzijde net voor de brug.

Schroef is vandaag getrokken: inderdaad stond diameterXspoed gestanst op de naaf: 13X9

Dit klopt heel aardig met Propking.xls, die komt met 14X9 of 13X11 om met de beschikbare 18 PK 7.0 knopen te halen; de huidige schroef is inderdaad te licht.

14X9 met tweak voor een grotere spoed lijkt me prima, maar dat mag de schroevenboer zelf uitrekenen.

Nu beslissen of het de Kiwiprop of G-prop wordt. De Kiwiprop lijkt me lekker simpel, krijgt erg goede recenties en de spoed is na te stellen zonder extra onderdelen, maar spoed in vooruit en achteruit zijn gekoppeld.Vooruit wil ik wel een "overdrive" mogelijkheid hebben, achteruit liever niet: daar wil ik het volle vermogen beschikbaar hebben.

De G-prop is een stuk zwaarder qua gewicht maar doet zeer degelijk aan en de kritische veertjes toegepast in de Kiwiprop ontbreken. Spoed in vooruit en achteruit zijn onafhankelijk van elkaar in te stellen, maar met na te leveren calibratieringen. Onderwater zeggen ze, maar dat zal dan wel niet in Nederland zijn...

Zijn hier ervaringen met deze merken en gedachten over het nut van een kleinere spoed in de achteruit?

Ik heb inmiddels een glimmende G-prop vaanstandschroef besteld:



13" Diameter, schijven besteld voor 10.2 / 10.9 en 11.7" spoed. De leverancier heeft 13x10" berekend, exact waar ik ook op uitkom indien ik "Propking.xls" voed met de door mij aan de fabrikant aangeleverde data. Wss gebruiken ze dus ook de standaard formules; maar goed: ik heb dus nog wat "overdrive" mogelijkheden (de zesde versnelling zeg maar). NB: ik kom dus van 13x9"

(max RPM is 3600 bij 1:1.35 reductie; motor levert dan max 17 PK op de schroefas; motor is 18 PK - 1 PK verlies in KK en schroefaslager).

Hieronder (als functie van toerental) het beschikbare motorvermogen, het opgenomen asvermogen en bijbehorende bootsnelheid voor de "ideaal" berekende 13x10" schroef: bij 3600 RPM wordt de volle beschikbare 17 PK gebruikt om de boot op 7.0 knopen te brengen. (Rompsnelheid ligt een knoop hoger maar zou een zwaardere motor vergen, ongeacht de schroef)



Tot zover niets nieuws, maar welke (grotere) spoed nu te kiezen voor stil en efficiente kruissnelheid?

Erik schreef lang geleden:

Erikdejong schreef :
Mijn rompsnelheid ligt iets boven 8 knopen (lange waterlijn voor 30 ft) dus meest efficiente kruissnelheid op iets boven 6 knopen.

Met deze 13x10 schroef bereik ik die 6 knopen pas bij 3000 RPM, waarbij de romp 10.5 PK aan voortstuwing nodig heeft en de motor 16.3 PK beschikbaar heeft. Een nogal hoog toerental dus waarbij veel vermogen over is: niet heel efficient lijkt mij.

Hoe nu verder beredeneren?

Redenatie A:
- Die 10.5 PK kan de motor al leveren bij 2000 RPM;
- De 13x10 schroef "trekt" dan slechts 3.5 PK;
- En zou met deze schroef tot een snelheid van 4.1 knopen leiden.

> Dient de schroef zó zwaar gekozen te worden dat er bij 2000 RPM 10.5 PK wordt gevraagd?
> Langzaam varen in havens is dan onmogelijk;
> Die 8 PK reserve kan nóóit aangesproken worden.

Zal morgen de schroefcurves berekenen voor de 13x11.7" schijf (de grootste spoed die ik straks in huis heb), maar mijn gevoel zegt dat dit nog steeds veel te klein is indien redenatie A de juiste aanpak zou zijn.

Redenatie B zit nog in mijn hoofd maar lukt nog niet op te schrijven (volgt morgen)

Graag jullie mening en aanpak, mijn brandende vragen zijn voorlopig:
- Wat is een normaal kruistoerental als functie van max toerental motor?
- Hoeveel "reserve power" op kruissnelheid is optimaal qua efficiency voor een diesel?
- Hoe langzaam moet een boot minimaal kunnen varen in havens?

Spoed in de achteruit is bij dit merk schroef trouwens altijd 1.5" kleiner dan in de vooruit: daar dus geen probleem met langzaam varen.

PS: op verschillende plaatsen vind ik dezelfde groffe vuistregel dat 1" extra pitch dezelfde bootsnelheid levert bij 200 RPM minder (mits je motor dit aankan). Tussen 10.2 en 11.7" zit 1.5" dus dan zou ik op dezelfde 6 knopen komen bij 2700 RPM. Niet verkeerd wellicht...

Weet je zeker dat je rompsnelheid 8 knopen is?
Kan eigenlijk niet want voor 30 voet waterlijnlengte is dat maar 7,34 knopen.
Voor 8 knopen heb je volgens vicprop e.a. 36 voet waterlijnlengte nodig.

Overigens, je beseft je toch wel dat dat rvs van de G-prop eigenlijk niet geschikt is voor permanent zeewater gebruik?(had ik al een keer geschreven).
En laat je niks vertellen door G-prop want dat is gewoon een feit, al helemaal als je ook ooit in warmere wateren komt.
Ad

Nachtvlinder schreef :
- ik vaar 2300 van max 3400 toeren als kruissnelheid. 66%
- of dat efficient is weet ik niet, wel lekker rustig qua lawaai en trillen.
- stilliggen maak je daar geen zorgen over, je zal heus langzaam genoeg kunnen varen.

Die 1 inch extra spoed voor 200 toeren minder herken ik niet. Ik denk dat het meer dan 200 toeren zal schelen.
Met mijn boot en de schroef (16 inch 2 blad maxprop) op 11 inch spoed haalde ik bij max toeren (ruim 3300) niet eens de rompsnelheid.
Schroef versteld (2 graden bladhoek) naar 12.2 inch spoed, en de motor haalt nog maar net het max toerental, bij een snelheid van effe boven de rompsnelheid.
De 'oude' maximum snelheid wordt nu gehaald bij ca 2900 toeren, dus 400 verschil voor 1,2 inch.

Baasklusje schreef :
Hoe heb je dat voor elkaar gekregen? Zelf gedaan of laten doen?

captain koek schreef :
zelf gedaan met de manual erbij:

Ah, juist, ik snap em.

Zat nog aan de ouderwetse methode te denken van hameren op pitch block .

moderne tijd he, een schroef die zowel links- als rechtsdraaiend te gebruiken is, een spoed heeft die een factor 3 te verstellen is in kleine stapjes, die geen weerstand heeft tijdens het zeilen, en die even goed achteruit werkt als vooruit... wat een weelde

Baasklusje schreef : Met welke schroef vaar je Thomas? Al veel praktijkervaring met de werking en betrouwbaarheid?

Maxprop tweeblads van 2002, dus nu 13 seizoenen gebruikt.
Om het jaar (op de kant) even met de vetspuit doorsmeren, verder geen enkel probleem gehad, geen slijtage merkbaar (geen speling of rammel), geen electrolyse zichtbaar. Ben erg tevreden ermee.
Er is ook nog nooit iets aan blijven hangen (dat schijnt een nadeel te zijn van vaanstandschroeven, in vergelijking met klapschoeven...)

Offtopic: staat ie in de vaanstand ook zuiver verticaal? Dat wil zeggen: 1 blad recht achter de schroefasuithouder? Al schijnt dat voor de stroomlijn minder uit te maken dan je zou denken, voor het goede gevoel is dat wel fraai!

FMJ schreef :
Dat doen die Kiwiprops trouwens erg mooi: elk blad kan zich individueel naar de lokale stromingsrichting instellen wanneer onder zeil - ook een schuin lopende schroefas is dan geen probleem.

Bij de meeste andere vaanstandschroeven is de rotatie tussen de bladen gekoppeld. Maar aangezien (zeilend) de schroefas nog steeds vrij is om te draaien, waarom zouden de schroefbladen (wanneer gekoppeld) én as dan niét de stand van netto de minste weerstand opzoeken? Elke weerstandskracht laat de as toch een stukje draaien in de richting waarbij de weerstand kleiner is? Die Kiwiprop blijft echter altijd beter wat dat betreft, al denk ik niet dat dát verschil nog merkbaar zal zijn.

Ik vond de Kiwiprop echter té fragiel, en jaarlijks kritisch onderhoud (smering) vergen. Bij de G-prop staat om het seizoen geadviseerd. RVS is geen enkel probleem want ik verblijf eens 2 of 3 weken per jaar op zout...

Yellow Boat schreef :
Hee dat is gek, in zowel Propking als Propcalc (beide van dezelfde maker) wordt de "displacement speed" berekend als 1.5*SQRT(LWL) [feet en knots].

De algemeen geaccepteerde factor is echter 1.34. Dan kom ik op een rompsnelheid van 7.2 knopen; klinkt meer realistisch en geeft een meest economische kruissnelheid van 5.4 knopen. Prima gang als je geen haast hebt...


Baasklusje schreef :
Fors verschil met de standaard vuistregel inderdaad, maar dit zal ook wel afhangen van de precieze geometrie van de schroef (bladoppervlakverhouding, vorm van de bladen etc). Geeft ook wel aan dat het spelen met dit soort spreadsheets slechts een indicatie zal geven. Daarom is het zo mooi dat de meeste vaanstandschroeven te tunen zijn!


Baasklusje schreef :
Heb nog wat zitten lezen. Ik moet helaas betalen als ik de fuel consumptie curves van mijn motor wil zien, maar ben op een aantal plekken tegengekomen dat een scheepsdiesel op z'n efficienst draait wanneer het koppel maximaal is.

Bij mij ligt dat tussen 2000 en 2800 RPM (een vrij vlak gebied daartussen). Dit is tussen 55 en 78% van max RPM. Thomas als jouw motor (een zwaarder VP toch?) hierop lijkt zal je vrij optimaal zitten.



Echter, de schroef moet er voor zorgen dat bij dát toerental je boot met de minste weerstand door het water beweegt.

Ik ga de berekeningen dus voeden zodat ik een schroef bereken waarmee ik bij 2400 RPM 5.4 knopen haal. Dan de schroefascurve etc herleiden om maxsnelheid te verifiëren.

Toch? Eens kijken wat dat op gaat leveren...

PS: En daar gaat het al meteen mis: al die programmatjes rekenen met de aanname dat de power die een boot nodig heeft een derde macht van de snelheid is: niets van Erik's betoog hierin dus!

Hieronder het resultaat en wat Excel-pielen. Ik hoop dat het plaatje hier beneden voor zich zal spreken.



- de lichtste schroef is te licht (die 10" is ook door de fabrikant fout berekend; mijn fout omdat ik 1:2.3 ipv 1:2.35 had opgegeven als reductie én de motor 18 PK aan de schroefas kan leveren (19 aan de krukas);

- de andere twee schroeven zijn goede opties en vallen in het groene gebied, waarbij de zwaarste schroef nét iets inlevert aan max snelheid (6.9 tegen 7.1 kn) doordat de laatste 2 PK niet aangesproken kan worden. Dat komt doordat deze schroef de motor overbelast vanaf 3050 rpm (ik mis dus de laatste 600 RPM, waarin eigenlijk maar weinig extra vermogen geleverd kan worden - misschien ook weer niet zó'n groot probleem. Tsja...

- die zwaarste schroef cruised wel lekker met een relaxte 2300 toeren, maar biedt minder vermogensreserve; dan doel ik niet op die gemiste 2 PK bij max toeren, maar op de verschillen in "oppervlak" tussen de schroefcurve en de 2 vermogenscurves. Als ik eens harde tegenwind heb of een sleep dan zal de toerenregelaar van de motor (ook onder de max toeren) méér diesel inspuiten. Bij de middelste schroef werkt de motor "soepeler" dan bij de zwaarste schroef. Zou je daar in de praktijk iets van merken?

- minimale snelheid in de haven scheelt idd niet zoveel (1.7 tegen 2.1 kn tussen de lichste en zwaarste schroef);

Ik denk dat ik maar voor de middelste ga: 13x11 dus; ik kom van 13x9 dus dat lijkt me al een aanzienlijk verschil. Ook is het onderwaterschip straks glad en schoon, wat ook een positief effect zal hebben. Verder nu maar gaan varen, het blijft theorie gebaseerd op vuistregels en wat fudge factoren uiteindelijk

Mee eens, andere aanpak/ideeën?

Mag ik nog even in haken in deze interessante discussie?

Diverse malen lees ik dat met een grotere schroef met minder toeren de rompsnelheid al wordt behaald.

Wat gebeurt er dan als je wel meer toeren draait als de rompsnelheid?
Ik doel dan speciaal op de eventuele nadelige consequenties voor de motor en of schroef of as?

Ik begreep altijd dat een diesel wel lekker warm moet worden maar met minder toeren zal deze niet zo warm worden.
Wat zijn hier de eventuele consequenties van.

Vrgrt,

Rick

Ik denk dat de warmteontwikkeling van een motor voor het grootste gedeelte aan het aantal pk's wat er gevraagd afhankelijk is. Je schroef moet dermate groot zijn dat je motor net niet aan zijn maximale toerental kan komen. Als dus een dergelijke schroef hebt zal de motor minder rpm nodig hebben om aan de rompsnelheid te komen maar gebruikt wel zijn vermogen en zal dus denk ik niet veel warmer of kouder worden dan met meer rpm en een kleinere schroef.

svalk schreef :
Op zich is een lager maximaal mogelijk toerental geen probleem maar besef wel dat een lager maximaal toerental ook een lager maximaal vermogen betekent.
Dat gaat iets minder dan lineair omlaag met het toerental .Dus bijv 20% minder toeren geeft zo'n 15% minder vermogen.
Daardoor zal de boot met een grote schroef en een lager motor toerental de boot wat langzamer laten varen dan een schroef die (bijna) maximaal toerental mogelijk maakt.Veel scheelt dat overigens niet want de bootsnelheid gaat met minder dan de wortel(ongeveer macht 2,3-2,5) van het motorvermogen.
Daarnaast loop je bij een grote schroef het risico dat je de motor gaat overbelasten als je meer gas geeft dan voor dat toerental nodig is . Naast mogelijk zwart roken is dat sowieso niet goed voor een dieselmotor.
Ad

MrDJ schreef :
Minder toeren -> waterpomp loopt langzamer -> T stijgt ietsje

captain koek schreef :
Nee hoor.
Ten eerste daalt de warmteproductie van de motor ook bij lager toerental , evenredig met het vermogen.
Ten tweede heeft de buitenwaterpomp altijd een forse overcapaciteit en is altijd in staat om meer te koelen dan nodig is ( anders had je immers geen thermostaat nodig ).Als dat niet zo is heb je of een versleten pomp , of ergens een verstopping , of je motor is vervuild ( directe koeling) of je warmtewisselaar is vervuild.

Trouwens , heb je wel eens een motor gezien die warmer werd bij een lager dan bij een hoger toerental?
Het tegendeel is meestal het geval.
Ad

svalk schreef :
Warmte ontwikkeling is afhankelijk van het verbruik en rendement. Per gemaakte slag is (volgas) het verbruik van onze scheepsdieseltjes redelijk constant. Maar het rendement loopt terug. Een diesel heeft t hoogste rendement bij volgas, op een zo laag mogelijk toerental.

Ga maar na: sneller bewegen betekent grotere visceuze (olie in glijlagers) wrijving. Aangezien dan ook nog t toerental hoger is... Maar in de algemene warmte huishouding van de motor is dit peanuts. De grootste inefficiency zit m in de warmte die (helaas) moet worden afgevoerd om de cilinder en zuiger heel te houden. Al die wrijvingscomponenten zijn daar maar klein bij.

Ook is het per definitie zo dat bij een lager toerental MINDER vermogen wordt geleverd. Vermogen is het koppel maal het toerental. Aangezien van onze scheepsdieseltjes het koppel vrijwel constant is over het toerengebied, is het vermogen ongeveer rechtevenredig met het toerental (bij volgas).

VWB schroefkeuze is het simpel. Er van uitgaande dat je excel tovenarij klopt: De 13x10,2 heeft het risico van overtoeren in zich. Dat is een echt risico voor de motor. Niet vanwege de warmte, maar vanwege de kleppentrein. Niet doen dus. Daarna wil je een zo licht mogelijke schroef om over te hebben als t een keer krult. Dus, als de motor niet op toeren kan komen, omdat de bootsnelheid achter blijft wegens extra (golf) weerstand. Met de 13x11,7 schroef zal je over de linie minder brandstof gebruiken, maar tekort kunnen komen als je een keer wind tegen hebt. Of, ik noem maar een dwarsstraat, een keer een slepie hebt als het weer niet zo vriendelijk is.

Bedankt voor de informatie!




MrDj

Nachtvlinder schreef :
hier een MD2030, een extra cilinder tov de 2020, en dus 9 pk meer.
Zal wel dezelfde curve opleveren.
Dat ik met de huidige spoed (de bladhoekinstelling van de Maxprop) optimaal zat dacht ik ook al:
- langzaam varen gaat prima
- rompsnelheid met beschaafd toerental te halen
- kruissnelheid varen op 2300 rpm is lekker stil
- helemaal volgas nog wat extra power over om de boot over de rompsnelheid te duwen, maar toch zonder zwarte rook (= overbelasting).

Wel merkbaar dat harde tegenwind (6B en meer) een merkbare vermindering van snelheid geeft: geen rompsnelheid meer bij max toeren. Maar ja, er zijn niet meer PK's ...... en voor de meeste omstandigheden is de huidige combinatie van diameter, spoed en PK's prima.

Yellow Boat schreef :
Overcapaciteit vd pomp en thermostaat compenseren dat effectinderdaad, als voldoende bemeten.
Of de warmteproductie evenredig daalt met het aantal toeren, dat betwijfel ik een beetje. Joop66 schrijft ook over redelijk constant per slag, redelijk...
Bij een grotere schroef wordt er ook meer vermogen per omwenteling gevraagd en daarvan wordt een deel omgezet in warmte.
Ik heb ook nogal eens gehoord dat als je met een dikke diesel (vrachtwagen) bergop rijdt je ook ivm koeling beter terug kunt schakelen.
Das mijn redenering een beetje. Als incorrect hoor ik t wel