Onderwerp: keuzestress reductie keerkoppeling

Hallo,

Even ter check voordat ik een verkeerde keuze maak..

Bij een nieuwe motor kan ik kiezen verschillende reducties van de keerkoppeling: 2,21 of 2,61.
De motor haalt zijn max vermogen bij een toerental van 3200 toeren.
Mijn schroef blijft, dat is een 17" verstelbare drieblads max prop.

Als ik met die gegevens een schroefberekening doe, kom ik uit op een schroef van:

• 17x11 bij de reductie van 2,61, schroef maakt dan max. 1226 rpm
• 16x9 bij een reductie van 2,21, schroef maakt dan max. 1448 rpm

Die laatste wordt dan vertaald naar een 17x7,5 omdat de diameter nu eenmaal vast ligt.

Beide liggen ruim binnen het bereik van de maxprop maar de 17x11 met 2,61 reductie net wat ruimer:



In principe ben ik dus vrij om te kiezen tussen een

• as die minder toeren maakt bij een schroef met meer spoed
• as die meer toeren maakt bij een schroef met minder spoed

Ik neig naar het eerste omdat een schroef die minder toeren maakt, meer rendement zou hebben en hogere toerentallen van schroef vermeden zouden moeten worden. Alleen die max waarden verschillen per bron.

Maar misschien mis ik iets? Denk ik correct of zijn er andere redenen om voor die kleine reductie te kiezen?

Meer reductie = lager toerental = meer torsie bij een zelfde vermogen.

3200 toeren is maximaal toerental van je motor, waarschijnlijk zal je motor 90% van de tijd opereren op 1800 tot 2000 toeren, dat is dan ongeveer 25 tot 30% vermogen van je motor. Dat is een laag vermogens gebied en als je het benodigde koppel teveel opvoert (te lage reductie) dan kan je motor zich daar nog wel eens in verslikken.

Ik zou dus het benodigde koppel bij lagere toerentallen ook even berekenen en dan in de vermogenscurve van je motor kijken of die dat aan kan. Als die dat inderdaad kan dan is de grootst mogelijke reductie de meest efficiente keuze vanuit brandstof verbruik gezien

Hmm even over denken. Koppel en vermogen van desbetreffende motor:

Philip schreef :
Dat zou voor mij reden zijn om die te kiezen, als je schroefberekening goed is.
Je hebt dan twee kanten op ruime mogelijkheid om eventueel bij te stellen.

Lips gaf indertijd als criterium voor schroeven een maximale tipspeed van 35 m/sec.
Voor een 17" schroef geeft dit een maximaal toerental van 1548/min.
Ik zou er niet te dicht op gaan zitten: normaal is grotere diameter met kleinere spoed gunstiger dan andersom. Brandstof besparen door grotere spoed en daarbij maximaal motorvermogen inleveren is een keus die je moet maken. Maximaal vermogen is net zoiets als stormzeilen: je hoopt ze nooit nodig te hebben, maar als de nood aan de man komt...

Na wat googlen toch nog een serieus nadeel gevonden van de tot nu toe favoriete 2.61 reductie: het klappen van de keerkoppeling. Een mechanische overbrenging klapt nogal samen met een homokineet pythondrive) en dat merk ik ook bij de huidige opstelling. En dat klappen wordt schijnbaar erger bij een zwaardere schroef. Hogere reductie betekend zwaardere schroef dus harder klappen. En het klapt nu al hard genoeg...

Daar heeft Noballast met een soortgelijke opstelling (en ook motor) ook last van las ik ergens.

Erikdejong schreef : Hoe bereken ik dat?

Baasklusje schreef :
Precies. Maar met de 2,21 kan ik wel altijd nog terug naar 16" zonder hele hoge spoed. Die 17" van nu zit er vrij krap in.

Philip schreef :
Koppel (N.m) = 9.5488 x Vermogen (kW) / Toeental (RPM)

Je moet dus een schatting maken van hoeveel vermogen je nodig hebt om een bepaalde snelheid te behalen.

Op Bagheera bijvoorbeeld heb ik een Yanmar 4JH80, een 4 cilinder 80pk turbo diesel. Ook die heeft een maximaal toerental van 3200. Normale kruissnelheid vaar ik echter rond de 1950 tot 2000 toeren. Het maximale vermogen wat de motor kan leveren bij dat toerental is 62 pk, maar ik gebruik er maar 20 tot 23 want meer kan de schroef niet afgeven aan het water.

Je rekent dus met diverse snelheden, zowel schroefas toerental en motor toerental. Voor het vermogen gebruik je het vermogen wat je inschat voor die snelheid nodig te hebben. Op die manier kan je koppel van de schroef en koppel van de motor uitrekenen en vergelijken. Waarshijnlijk ik de hogere reductie geen probleem, maar het is iets waar we meestal wel even naar kijken.

Ik heb overigens ook de 2.6 reductie op mijn Yanmar en daar zit een vrij grote (zware) schroef en as aan die een hoop inertie hebben, ook zit er een python (achtige) koppeling tussen. Ik heb echter maar minimaal last van klappen tijdens het schakelen en zeker niet zorgen barend. Hoeveel vermogen heeft jouw motor? Misschien liggen de verhoudingen tussen vermogen en schroef(as) massa wat anders?

Ik ga eens rekenen...
Erikdejong schreef :
Motor is 29pk. Grotere Yanmars schijnen een wat subtieler schakelende keerkoppeling te hebben heb ik me laten verstellen. Met de oude opstelling (ook 2,61 reductie, 16x10 vaste schroef en pyhton drive) knalde de boel er flink in als het stationair toerental maar iets te hoog stond. Qua keerkoppeling hoef ik niet veel verschil te verwachten: de KM3P wordt een KM2P-1. Daar is weinig verschil in te ontdekken.

hier omschrijft Noballast een soortgelijk klap-probleem met ongeveer een gelijke opstelling (dezelfde motor maar iets meer rpm, 2,61 reductie, homokineet).

Aad77 schreef : Mijn doel is ook om volledig vermogen te kunnen gebruiken. Dat moet ook wel, voor de rompsnelheid is alle hens aan dek nodig.
Die maximale tipspeed is wel een goede. Wat is 'de schade' als je die 35 m/sec overschrijdt? Verlies van efficiëntie (wordt meestal boven de 1400rpm verwacht) of krijg je dan last van cavitatie?
Ik verwacht niet veel op maximale rpm te varen dus wat verlies van efficiënte is niet erg. Maar het moet wel kunnen zonder dat het stuk gaat...

Erikdejong schreef :
Ik neem aan dat jij wel weet dat die formule niet (helemaal) klopt ?
Toerental moet nl niet in RPM maar in radialen per seconde ( = hoeksnelheid) oftewel rpm/60*2*pi(3,14) .
Maar voor het begrip dat de koppel vermogen ( daadwerkelijk aan de schroef afgegeven vermogen bij dat bepaalde toerental , dus niet het maximum haalbare vermogen bij dat toerental !) en toerental een vaste verhouding hebben maakt het niet zoveel uit natuurlijk.
Alleen als je gaat rekenen moet je natuurlijk wel de juiste formule gebruiken anders kloppen de eenheden vóór en ná het = teken niet meer met elkaar .
Ad

probeer deze reken app eens die geeft ook schatting van snelheid bij lagere toeren

https://bootaandrijving.nl/online-boot-calculaties/bootaandrijving-berekenen/[\url]

Yellow Boat schreef : Daar is de waarde 9.5488 voor, dit komt namelijk van 60/(2*pi). Deze is echter genoemd zonder eenheden, maar formule klopt wel in principe.

FKZ schreef : Ja die heb ik gebruikt. Er zit alleen wat vaags in die tool. Hij geeft aan dat ik 27,4 pk nodig heb op de schroefom 6,91 kn te gaan bij 3200 rpm (lijkt best ook)
maar geeft vervolgens ook aan dat ik vanaf 2800rpm al 7,1 knoop ga
Sowieso zit er wel aardig wat verschil tussen de verschillende tools om de schroef te berekenen. daarom hou ik ook graag wat marge in de verstelbaarheid van de schroef.

Ook gek dat geen van de tools rekening houdt met het koppel terwijl dit een heel pak meer en eerder beschikbaar is dan bij de vorige motor.

Anyway, met die andere tools had ik al dit gemaakt:

Tipsnelheid:
Schijnt idealiter rond 30m/s te liggen. Aad noemt 35 m/s.
Ik kom bij de ene op 32m/s en de andere op 27m/s uit.
Is dit beide binnen de marge of is die 30 (of 35) aan waarde waar je eigenlijk niet over heen mag?

Willem-vdV schreef :
Aha , ik zag dat getal even aan voor een misvormde G . Alleen moet die er natuurlijk ook nog in want 1KW is 100 MkG/sec en dat moet dus 980 NM/sec worden . Zonder die 9,8 ( eenheid daarvan is immers M/sec^2 wat dus "verscholen" zit in de eenheid N )kom je in de problemen omdat de seconden niet "verdwijnen" en je dus geen NM overhoud. Dat die 9,5488 zonder eenheden is klopt wel want dat is immers een dimensieloze comstante .
Om zoiets te voorkomen heb ik altijd geleerd dat je als check ook met alleen de eenheden zelf moet rekenen ( dus gewoon zonder getal ervoor) zodat die links en rechts van het = teken gelijk zijn. Zo niet , is er iets verkeerd.
Ad

Philip schreef :
Dat komt dan omdat de tool niet de exact juiste slip/efficientie van de schroef gebruikt ( bijv. 40/60%) en die bepaalt samen met het toerental de werkelijke spoed ( die dus altijd kleiner is als die van de schroef) en daarmee de snelheid door het water . Als je met die slip een beetje kunt spelen in dat tooltje kom je wel op de juiste waardes.
Daar komt trouwens nog bij dat die slip niet bij elk toerental gelijk is en dus altijd een gemiddelde is.
Ad

Ik heb wat zitten rekenen met het koppel en bij beide reducties verslikt hij zich
Hopelijk doe ik iets fout... Moet ik hierin ook de slip meenemen?

Je ziet dat de motor curve (blauw) aardig die van Yanmar volgt (eedere post) maar de schroef niet.

Philip schreef :
Met de slip van de schroef heb je niets te maken. Die is bij verschillende omstandigheden ook steeds aan het veranderen.
Weinig slip als je voor de wind vaart .
Veel slip als je tegen wind hebt en ook wanneer je onderwaterschip vuil is.
!00% slip als je in de box je schroef in het werk zet.

Misschien moet je ook de rest van die website eens doorlezen. Daar staat ook het e.e.a. over de slip in hoewel de slip van maar 21,5% die ze daar uitrekenen wel erg weinig is. Normaler is 30 of 35% of nig iest meer.
Misschien rekenen zij ook de slip als verlies/werkelijke snelheid want dan is het al bijna 30% wat trouwens nog steeds laag is.
Mijn eigen schroef , die ik zowel bij mijn vorige als mijn huidige boot met www.vicprop.com/displacement_size.php heb uitgerekend klopt vriijwel exact met de praktijk en heeft een slip van berekend 34,3% wat betekent dat Vicprop kennelijk met 65% efficientie rekent wat vrij normaal is.
Het zou dus kunnen dat die tool die jij gebruikt niet met de juiste slip rekent . Zal er later nog wel eens naar kijken.
Ad

Sowieso is een schroefkeuze nogal wat. Ik heb verschillende tools, excel sheetjes en zelfs collega gebruikt. Het varieert een beetje met name bij de leverancier van de motor (die echter wel de motor goed kent). Deels komt dit door andere slip aannames maar ze nemen ook allemaal een eigen aanname van max continu vermogen tov piekvermogen. De een 80%, de ander 90% of laten het je zelf bepalen. Verklaarbaar dus maar verwarrend is het wel.


Bij de (nu favoriete) 2.21 reductie:

- de verkoper van de motor adviseert 17x13 omdat de motor zo krachtig zou zijn bij een lager toerental. (kW, rpm, nm blijven kW, rpm , nm denk ik dan). Die raadt ten strengste de 2.61 reductie af want dan zou ik naar 17x17 moeten gaan volgens zijn programma.
- vicprop doet 16,5x9 (dus 17x8?)
- bootaandrijving doet 17x9
- scheepsschroevenshop doet 16x11 (dus 17x8,5?)

Alles binnen bereik van de max prop gelukkig. Ook varieert spoed compensatie door andere diameter in adviezen van 1 tot 2,5 inch minder spoed per toegenomen inch diameter. Dat vind ik nogal wat.

Bij de vorige schroef bleken twee goed bekend staande bedrijven er beide zo'n 2,5 inch spoed naast te zitten. Een derde lijkt het wel goed te hebben. Nu blij met de verstelbare spoed...

Nou keuze is gemaakt. Na alle bovenstaande overwegingen voor de 2,21 gegaan.

En het apparaat is dus afgelopen weekend ingebouwd. Op de allereerste blik, lijkt het de goede keuze te zijn! In de box haal ik met motor in vooruit en met de oude schroefinstelling (vrij licht) al makkelijk de (maximale) 3200rpm. Vrij varend dus nog wat meer en kan de schroef zoals verwacht dus meer spoed krijgen.

Ik ben heel benieuwd wat nu de snelheid is. Zeker meer dan bij de vorige motor gezien de schroef meer toeren maakt door de andere overbrenging. Maar dat weten we komend weekend na wat proefvaren.

Maandag gaat de boot even de kant op voor iets heel anders dus voor die tijd moet ik bepalen hoeveel spoed de schroef moet krijgen en zoals vermeld verschillen de meningen nogal. Staat nu op 17x6,8 (geloof ik). En die spoed kan naar 8, 9.4, 10.5 of 11.6. Een bekende schroevenboer hanteert de vuistregel 2” spoed per 500 toeren. Maar in de inloop periode durf ik hem niet echt ver over z’n maximale toerental heen te jagen. In de handleiding staat dat je maar 1 minuut achter elkaar op max toeren mag varen tijdens de eerste 10 uur.

Wel fijn hoor zo’n vers, nieuw motortje

Inmiddels zo'n 20 motoruren in bijna 3 weken vakantie verder (wind zat dus ). Motortje is heerlijk!

Reductie keerkopping dus 2.21, schroef ingesteld op 17x9,1 en draait lekker. In de inloop periode moet je zo veel mogelijk op 2700/2800 rpm varen en dan gaat de boot al zo'n 6,5-6,7 knoop op vlak water. Dat is een héél stuk meer dan de vorige motor.

Met volgas gaat de boot nu door tot voorbij rompsnelheid en ook voorbij max toerental dus misschien kan de spoed nog een stapje meer krijgen (17x10,4). Dan komt ie aardig dichtbij de door leverancier geadviseerde 17x11. Iets om wellicht ooit te proberen maar zoals het nu zit, gaat het ook goed en hard zat.

Blij in ieder geval met de gekozen reductie