Propellers motstånd vid segling
Tillägg 2003-08-28. Prov med trögroterande propeller.
2003-03-13. SXK-St Tekniska kommitté.
Ett enkelt prov på en seglande båt med aktersnurran nerfälld i vattnet gjordes. Motorn var avstängd och med hjälp av frikopplingen kunde propellern omväxlande vara låst eller fritt roterande. Enligt vad som hörts skulle nu motorns undervattensdel, på grund av större bromsande kraft, fjädra mer bakåt då propellern frikopplades.
Tvärt om.
Men provet visade att det var tvärt om. Det var i stället en frikopplad propeller som bromsade mindre!
Gäller detta segelbåtar i allmänhet eller bara denna?
Annan provning.
SXK Stockholmskrets Tekniska kommitté fick ta del av mätningar som Volvo Penta hade gjort i andra sammanhang på segelbåtsdrev. De hade fått samma resultat.
Man hade mätningar på en fast trebladig propeller. Då den kopplades om från låst läge till frilöpande läge minskade bromskraften ner till en fjärdedel. En förutsättning för minskningen i bromskraft är att propellern löper lätt med låg friktion. Mätningar på propellrar med fällbara blad, foldingpropellrar, gav ännu större nedsättning av bromskraften.
Varningar.
Nu kan man inte utan vidare rekommendera att ha propellern frikopplad. De roterande delarna får kanske för liten smörjning, vilket kan ge slitage på snurrande delar i växellådan och tätmuffen runt propelleraxeln. Man måste först kontrollera med aktuella bruksanvisningar om detta är ofarligt.
Ljud som uppstår i båten när propellern snurrar vid segling kan eventuellt vara störande.
Dessa undersökningar är gjorda på propellrar som är lättroterande och sitter fritt, på en aktersnurra eller ett segelbåtsdrev. Inga uppgifter lämnas här för propellrar som sitter i ursparningen mellan en långköl och vidsittande roder.
Tillägg 2003-08-28.
Prov med trögroterande propeller.
Denna komplettering kommer från kryssarklubbaren Gunnar Silins som en följd av hans inlägg i Forum (www.sxk.se + Fråga om teknik + Forum) om "Växel i / ur vid segling, 03-08-05".
Jag har utfört några enkla prov på min båt för att se utröna om propellern bromsar mest som låst, eller som roterande vid segling.
Båten, en Moody 42 ketch, som är en däckssalongsbåt med segelbåtslinjer är varvsutrustad med en 75 hk Perkinsdiesel, Borg & Warner hydrauliskt backslag och en fast 3-bladig propeller med diametern 24 tum och stigning 17 tum samt axelbroms.
Drivlinan är konventionell, med 45 mm axel, traditionell vattensmord axeltätning och ett cutlesslager i akterkant på kölen. Propellern sitter omedelbart bakom kölen. Då backslaget är hydrauliskt manövrerat kan man ej spärra det genom att lägga in en växel, axeln roterar alltid fritt men trögt när det inte finns oljetryck. B&W rekommenderar att man kan låta axeln rotera fritt i maximalt 10 timmar, innan motorn startas. Axelbromsen är en hydraulisk skivbroms som dras åt med en liten ratt.
Friktionen i drivlinan är ganska hög, med starka nypor kan man med möda vrida axeln för hand, och obromsad börjar axeln snurra under segling först vid ca 3 knop.
Med trimfunktionen, som visar fartförändringar ner till hundradels knop på en elektronisk logg har jag vid olika båtfarter provat att omväxlande låsa och släppa axeln fri.
Naturligtvis finns det faktorer utanför min kontroll som kan påverka resultaten, exempelvis borde det ha betydelse i vilket läge propellern låses, om t ex ett blad skulle hamnar helt eller delvis bakom kölen, men jag har gjort dessa prov åtskilliga gånger så eventuella felaktigheter bör ha jämnat ut sig.
Fartskillnaden vid ca 3,5 knop är ungefär 0,15 knop eller 4%
Vid ca 5 knop 0,12 knop eller 2,5 %
Vid 7 knop ca 0,1 knop eller 1,5%
Vid 8 knop, som sannolikt är i närheten av skrovets maxfart blev skillnaden minimal.
Resultaten är entydiga, i mitt fall bromsade låst propeller märkbart mindre än roterande. Vid ett annat montage, exempelvis segeldrev där friktionen är väldigt låg kan man kanske förvänta sig andra resultat.
Med seglarhälsningar från Gunnar Silins.