sbrodolamento con pericolo di percezione di celolunghismo, quindi se non interessa non leggere
Qualche grafico che forse rende le cose più leggibili, "consumo" per potenza erogata dal motore e consumo dell'elica.
Brancaleone ha un vecchio motore Perkins 4108 da 50hp; gli inglesi fornivano a titolo indicativo un diagramma dei consumi.
In ascisse i giri, in ordinate i consumi (a sx galoni inglesi, a dx litri).
La linea verde indica il consumo del motore a vari giri quando eroga il massimo della potenza possibile. Facendo un parallelo con la curva di potenza (che non metto), per esempio a 2500 giri la linea verde indica un consumo di 8.5 litri/ora, a 2500 giri il motore ha una potenza massima erogabile di 35hp circa, significa che ha un consumo specifico di circa .24 litri/minuto/hp, il che -essendo un motore di oltre 40 anni- è in linea con gli standard dell'epoca.
La linea blu (in origine nera, l'ho ripassata) indica il "consumo" corrispondente all'assorbimento di potenza di un'elica "standard". Le linea blu incontra la linea verde nel punto 7: qui l'elica assorbe tutta la potenza massima del motore.
In tutte le altre posizioni, l'elica assorbe una potenza inferiore a quella che può erogare il motore: la potenza di un motore è quasi lineare con i giri, un'elica segue un andamento fra potenza 2 e potenza 3, curva concava e convessa --> è impossibile avere un'elica che assorba la potenza massima erogabile del motore per ogni regime, la pratica vuole che si adatti la potenza massima del motore a quella massima dell'elica (punto 7), o incrocio in zone non troppo distanti (vediamo dopo).
Tener presenti due cose, per le quali in prima approssimazione si può dire:
1.Nei regolatori diesel marini, con una posizione fissa della manetta viene tenuto fisso il numero di giri: il regolatore aumenterà o ridurrà la quantità di carburante inviata agli iniettori (=consumo) per mantenere costanti i giri al variare del carico applicato;
2. La spinta di un'elica (quindi per derivazione la potenza) è la massa di acqua spostata moltiplicata la differenza di velocità fra prima e dopo l'elica; in teoria se le caratteristiche di un'elica le farebbero spingere dell'acqua a 5 nodi, se la si traina a 5 nodi non produce nessuna spinta; nudo e crudo, ma per dare l'idea di come vari la spinta di un'elica a seconda della velocità alla quale avanza.
Nelle posizioni intermediarie/giri inferiori al massimo, l'elica assorbirà potenze inferiori a quelle erogabili dal motore, è uno dei parametri di disegno dell'elica proprio per permettere di adeguarsi alle varie condizioni senza andare immediatamente in sovraccarico (farla incontrare in prossimità del punto 7).
L'andamento della linea blu dipende dalle caratteristiche dell'elica: per esempio con un passo "piccolo" la curva blu sarà spostata verso il basso, con un passo grosso sarà verso l'alto (assorbirà a parità di giri maggiore potenza).
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Mettiamo vada a 2000rpm, mare piatto. Punto 1. Il consumo orario sarà di circa 2.5-2.7 litri ora (punto 2).
All'improvviso viene su mare e vento contrario, la velocità della barca si riduce, il regolatore del motore tiene giri costanti --> l'elica assorbe più potenza, quindi "consuma" di più: l'effetto è uno spostamento verso l'alto della curva, che diventa quella rossa. Punto 3, il consumo passa (punto 4) a circa 4.5 litri ora. La barca va più lentamente e consuma di più.
Si decide di accelerare: si passa a 2500 rpm. Le condizioni esterne rimangono le stesse, la curva è quella rossa, si arriva al punto 5. Il consumo orario passa (Punto 6) a 6.5-7 litri ora.
Quindi a parità di giri di motore/elica, le condizioni esterne possono modificare il consumo orario in rapporto 1:2 - 1:3 - ...
Se non si sono misurate variazioni significative nel consumo è perché il motore è stato utilizzato in condizioni esterne non significativamente diverse.
La cosa diventa(ancora) più interessante quando invece del consumo orario si guarda il consumo a miglio: c'è un resto di serbatoio e maretta di fronte, a quanti giri andare per massimizzare il numero di miglia percorribili?
Prossima puntata
ps non è che mi stia inventando tutto, copia immagine da Gerr - Propeller Handbook, testo di riferimento che viene fuori immediatamente in qualsiasi trattazione di eliche per barche da diporto
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