Problème d'hélice
publié le 07 Juillet 2014 03:04
Je possède un voilier côtre acier, que je viens de mettre au carénage pour différents travaux. J'ai acheté il y a 2 ans un moteur neuf, Yanmar 3JH 39 ch, et fait faire par Fenwick France une nouvelle hélice.
Je trouvais que mon bateau était lent sous son ancienne motorisation et hélice. Pour cette raison et d'autres (refroidissement direct, âge) j'ai décidé d'acheter un moteur neuf (le Yanmar 3JH5E, 39 chevaux). Mon hélice était une 17', je décidai de la changer. Fenwick et France Hélice, après avoir reçu les différentes côtes nécessaires à la bonne formulation de l'hélice, préconisaient une 18' avec un pas de 12' (rotation horaire). Je choisis Fenwick, meilleur marché.
Je monte la nouvelle hélice, tout va bien. Et là différents amis pro me mettent en garde sur l'espace hélice-coque insuffisant : 2 cm.
Je me renseigne, je lis que l'espace minimum doit être, selon, soit 1,5 fois le diamètre de l'arbre (donc 4,5 cm pour un arbre de 30 mm), soit 10%, ou 15%, ou 18% du diamètre de l'hélice. Bref, mes 2 cm de libres semblent bien insuffisants.
Je lis que le risque est la cavitation, le bruit généré, les vibrations. Je lis aussi que la cavitation se forme proportionnellement à la vitesse de rotation de l'hélice. Or sur un voiler l'hélice ne tourne jamais très rapidement. Je lis également que plus le diamètre est grand plus la poussée est importante (ainsi que la surface des pales).
Comme dans un bateau ne règne que la loi du compromis je me demande ce qui est préférable : une hélice "trop" grande qui risque de caviter, mais qui assure au bateau une bonne poussée. Ou une hélice plus petite qui "gère" convenablement les flux laminaires de l'eau, quitte à avoir une poussée plus faible. Sachant que mon bateau est un biquille, et l'hélice est dans un cadre de rond d'acier, d'où une certaine perturbation des flux laminaires, quoiqu'il arrive.
Pouvez-vous m'aider à voir plus clair, et à me donner votre avis sur le meilleur choix?
Je vous donne quelques détails de mesure:
Il pèse 11 tonnes, acier.
Longueur flottaison : 10,5 mètre
largeur flottaison : 3,60 mètres
TE: 1,50 mètres
Moteur Yanmar 3JH5E
régime max : 3000 tr/min
Inverseur KM35P
Réduction : 2,36
C = 235 mm (Distance axe hélice coque)
N = 170 mm (distance extrémité hélice - bord d'attaque du safran)
Merci d'avance pour m'aider à ce moment important de montage de ma nouvelle hélice...
Je trouvais que mon bateau était lent sous son ancienne motorisation et hélice. Pour cette raison et d'autres (refroidissement direct, âge) j'ai décidé d'acheter un moteur neuf (le Yanmar 3JH5E, 39 chevaux). Mon hélice était une 17', je décidai de la changer. Fenwick et France Hélice, après avoir reçu les différentes côtes nécessaires à la bonne formulation de l'hélice, préconisaient une 18' avec un pas de 12' (rotation horaire). Je choisis Fenwick, meilleur marché.
Je monte la nouvelle hélice, tout va bien. Et là différents amis pro me mettent en garde sur l'espace hélice-coque insuffisant : 2 cm.
Je me renseigne, je lis que l'espace minimum doit être, selon, soit 1,5 fois le diamètre de l'arbre (donc 4,5 cm pour un arbre de 30 mm), soit 10%, ou 15%, ou 18% du diamètre de l'hélice. Bref, mes 2 cm de libres semblent bien insuffisants.
Je lis que le risque est la cavitation, le bruit généré, les vibrations. Je lis aussi que la cavitation se forme proportionnellement à la vitesse de rotation de l'hélice. Or sur un voiler l'hélice ne tourne jamais très rapidement. Je lis également que plus le diamètre est grand plus la poussée est importante (ainsi que la surface des pales).
Comme dans un bateau ne règne que la loi du compromis je me demande ce qui est préférable : une hélice "trop" grande qui risque de caviter, mais qui assure au bateau une bonne poussée. Ou une hélice plus petite qui "gère" convenablement les flux laminaires de l'eau, quitte à avoir une poussée plus faible. Sachant que mon bateau est un biquille, et l'hélice est dans un cadre de rond d'acier, d'où une certaine perturbation des flux laminaires, quoiqu'il arrive.
Pouvez-vous m'aider à voir plus clair, et à me donner votre avis sur le meilleur choix?
Je vous donne quelques détails de mesure:
Il pèse 11 tonnes, acier.
Longueur flottaison : 10,5 mètre
largeur flottaison : 3,60 mètres
TE: 1,50 mètres
Moteur Yanmar 3JH5E
régime max : 3000 tr/min
Inverseur KM35P
Réduction : 2,36
C = 235 mm (Distance axe hélice coque)
N = 170 mm (distance extrémité hélice - bord d'attaque du safran)
Merci d'avance pour m'aider à ce moment important de montage de ma nouvelle hélice...
Bonjour,
il y a la théorie et la pratique....
j'ai maintenant à peine 2 cm entre mon hélice et sa cage depuis deux ans et à part quelques faibles vibrations à haut régime pas de problémes.
Par contre la poussée étant bien meilleure la consommation de gaz oil à beaucoup chutée!
Je complète mon post avec quelques photos
Et encore une!
Merci à tous pour votre aide.j'ai décidé de faire des éssais avant toutes modifications.
Bonjour Floreal13, bonjour à toutes et à tous,
Je suis convaincu qu'une hélice n'est pas une variable d'ajustement pour un moteur poussif ou (et) une coque alourdie par tout un tas d'équipements rajoutés au fil des années pour améliorer le confort, les conditions de navigation, ...
L'idéal est donc de revenir au modèle d'hélice existant au neuvage. L'hélice étant l'interface idéale entre un modèle de coque et un moteur d'origine.
Pour propulser le modèle motorisé, l'hélicier présente souvent plusieurs hélices (compromis) une fois l'hélice choisie, c'est cette hélice là qui est la référence.
Votre situation présente par rapport à celle du neuvage : coque probablement alourdie, moteur neuf ayant des performances différentes de celui d'origine et hélice neuve adaptée au moteur aux caractéristiques principales du voilier mais apparemment pas aux dimensions de la cage d'hélice. Il est couramment admis que le dégagement minimal entre l'extrémité de la pale et la coque est de 17% du diamètre de l'hélice sans jamais être inférieur à 4 cms mais avec l'hélice de 17 ", le dégagement n'était que de 3,3 cms
Maintenant que vous disposez d'une nouvelle hélice, faites des essais comparatifs et tenez-nous au courant.
Cordialement
Malheureusement, même les calculs les plus soffistiqués ne proposent que des compromis,
l'optimum ne s'obtient qu'après avoir effectué des tests.
J'ai vu des tas de bateaux montés avec des hélices trop grosses qui ne s'en portaient pas plus mal.
Votre hélice ne faisant que 12" avec une telle réduction, il est peu probable qu'elle cavite.
Il faut surveiller deux choses :
- Eviter les régimes qui vibrent.
- Surveiller l'usure de l'époxy de la coque au dessus de l'hélice.
Si les vibrations sont permanentes, il faut la retailler. Certaines entreprises sont équipées pour ça
et peuvent très bien la réduire à 17,5" pour ne pas tout perdre (et même changer le pas).
Si vous êtes satisfaits de votre hélice, mais que l'époxy se consomme (et même un peu l'hélice)
La solution est de rajouter chaque année sur les parties qui souffrent une couche de mastic époxy qui se consommera à
la place du métal.
Ce n'est pas une idée bidon, c'est le système employé sur les bateaux de travail dont les hélices ont été
surdimentionnées ou bien qui cavitent à cause de la surcharge de travail.
Question qui m'intéresse : Avez-vous construit vous-même votre bateau ?
Merci pour vos conseils! J'aviserais après les essais en mer.
Pour répondre à votre question, non je n'ai pas construit ce bateau. La coque a été réalisé au chantier du bon port en 85-86 et l'aménagement est amateur. Le plan est un Floreal 38 de Noël Carrère. Nous sommes en train de retaper complètement
Laurent