More Nautika

KAKO MAKSIMIRATI UČINKOVITOST BRODSKOGA VIJKA

Pogođen propeler daje brodu optimalnu brzinu i potrošnju goriva

KAKO MAKSIMIRATI UČINKOVITOST BRODSKOGA VIJKA

Ideja o ugradnji snažnijeg motora s namjerom da se plovi samo na pola gasa, a veći okretaji drže kao rezerva u slučaju nužde, gubi smisao na propeleru. Naime, svaki je propeler, osim onih sa zakretnim palama, na određenom plovilu pogodan samo za neku brzinu. Stoga je uputno ugraditi propeler za onu brzinu koja će se uglavnom koristiti, radnu ili krstareću. Na svim ostalim brzinama propeler je slabije iskoristiv.

Podizanjem gasa učinkovitost propelera progresivno raste do određene brzine, a daljnjim povećanjem okretaja naglo pada, bez obzira na to što brod ide brže. Ta činjenica nije zanemariva, jer se gubici na propeleru i kod pogodnih brzina kreću od 25 do 50 posto.

Važna usklađenost

Nadalje, brodski su motori konstruirani tako da optimalno rade na 3/4 do 4/5 maksimalnih okretaja i u tom su režimu najmanje opterećeni. Proračun standardnog propelera temelji se na maksimalnoj iskoristivosti upravo u tom pojasu. Prilagoditi propeler za rad na pola snage je besmisleno, jer u tom režimu motor ne radi optimalno, a kada se ona rezerva snage aktivira, iskoristivost takvog propelera pada. S druge strane, propeler dizajniran za optimalan rad motora na pola je gasa također slabo učinkovit.

Dakle, za maksimiranje učinkovitosti plovila nije dovoljno samo uskladiti snagu motora u odnosu na trup, nego u tome i propeler ima vrlo važnu ulogu. Plovilo s dobro usklađenim propelerom na slabijem motoru može imati bolje karakteristike nego sa slabo usklađenim propelerom na znatno jačem motoru.

Uz broj krila, propeler definiraju i dva broja, obično utisnuta na glavčini. Prvi označava promjer, a drugi uspon propelera, brodskog vijka, što je s obzirom na princip rada možda i pravilniji naziv. U komunikaciji se za uspon vijka često koristi i engleski izraz pitch. Mjerna jedinica može biti inč ili milimetar, što uglavnom nije naznačeno, pa na to treba pripaziti.

Promjer propelera je promjer kružnice koju u okretu opisuje vrh krila. Ako to na propeleru nije označeno, mjeri se udaljenost od njegova vrha od osi vrtnje, a ako je krilo nagnuto, tada se mjeri okomica od vrha do osi. Naravno, izmjerena udaljenost množi se s dva. Općenito, propeler većeg promjera ima i veću snagu, a ako je postavljen na većoj dubini, promjer mu može biti manji. Manjeg su promjera i na izvanbrodskim motorima i Z-nogama, čime se kod visokog trima smanjuje mogućnost da pokupi zrak s površine i oko propelera stvara ventilaciju, a kako imaju pozitivan nagib, gubitak snage im je umanjen.

Opadanje učinkovitosti

Uspon vijka, pitch, definira koliko propeler u jednom okretu prema naprijed teoretski može prijeći puta. Ako na njemu nema oznake, može se približno odrediti mjerenjem. Propeler se položi na ravnu površinu i negdje na 2/3 krila odrede se točke na kojima se mjere visine prednjeg i stražnjeg ruba, te se izračuna njihova razlika. Na ploči ili papiru nacrta se kružnica radijusa jednakog udaljenosti od osi vrtnje do mjernih točaka na krilu, iznad središta kružnice postavi se centar propelera, te ga se zakreće za širinu krila na mjernim točkama. Razlika visina prednjeg i stražnjeg ruba množi se s brojem koliko puta krilo stane u puni krug. Ovakvo mjerenje nije apsolutno precizno, ali je prilično točno za pretvaranje u inče.

Osnovni faktori za određivanje uspona vijka su brzine broda i okretaja propelera. Naime, smjer rezultante tih dviju sila mora biti okomit na krilo propelera. Promjenom omjera brzine plovila i okretaja propelera mijenja se i smjer njihove rezultante, koja na krila više nije okomita i učinkovitost propelera opada. Kako je za motor dobro da radi u optimalnom pojasu, onda je i logično da se za proračun propelera uzimaju faktori iz tog režima rada.

(CIJELI TEKST DOSTUPAN JE U TISKANOM IZDANJU OTVORENOG MORA BR. 218 I ONLINE PRETPLATNICIMA NA WWW.OTVORENOMORE.COM)

Naslovnica Nautika