Propeller

Du förbättrar båtens egenskaper via propellervalet

Passa på att förbättra några av båtens egenskaper när du ändå ska köpa ny propeller. Varvtal vid maxfart, diameter och stigning är det man jobbar med. En större diameter är rn större yta som förmedlar kraften till vattnet. Enkelt sammanfattat ger stor diameter, stor vattenmassa som ger stor dragkraft. Teoretiskt sätt gör en högre stigning gör att båten rör sig en längre sträcka i vattnet per rotationsvarv. Man talar också om DAR, Developed Area Ratio, d.v.s. hur stor bladarean är om man plattar ut propellerbladen till en talrik. 3-bladiga propellerar brukar då fylla upp 50-60 procent av ytan, medan en 4-bladig fyller 75-85 procent. Här kan man påverka acceleration och toppfart. En propeller med en liten diameter har mindre motstånd och med en hög stigning gynnar detta toppfarten. Dragstyrkan och accelerationen däremot guýnnas av en större diameter och mindre stigning. Båda dessa alternativ kan resultera i samma toppvarv för motorn, men helt olika egenskaper för båten. 3 eller 4 blad? En 4-bladig propeller har en mindre diameter än en 3-bladig då de har samma bladarea (DAR). Det betyder i viss mån att den har ett mindre motstånd i vattnet, men en 4-bladig propeller har ytterligare en kant som ska skära vattnet, vilket i sin tur ökar rotationsmotståndet. En fyrbladig propeller är bra för grepp och acceleration, medan en 3-bladig ger en högre toppfart.

Bladens lutning i förhållande till propelleraxeln kallas rake.

En propeller med blad som står vinkelräta rakt ut från propelleraxeln är utan rake. En propeller med blad som lutar bakåt har en positiv rake. Beroende på propellerns rake påverkas vattnets flöde. Ju högre positiv rake lyfter båtens stäv och gör så att att mindre del av skrovet kommer i kontakt med vattnet och det ger högre toppfart och mindre bränsleåtgång.

Begrepp och dess betydelser

Diameter: - Storleken på propellern. Avståndet från propellernavets centrum till ena bladets ytterkant multiplicerat med två. Mäts i tum.

Stigning: Sträckan på den teoretiska väg som propellern skruvar sig framåt under ett rotationsvarv. Mäts i tum.

DAR (Developed Area Ratio):Bladens sammanlagda area i förhållande till ytan av den cirkel som bildas utifrån propellerns diameter.

Rake: Bladens lutning bakåt i förhållande till propelleraxeln.

Slip: Skillnaden mellan det teoretiska avståndet som propellern tar sig framåt under ett rotationsvarv och den faktiska sträckan. Alltså ett värde på hur mycket propellern slirar. Mäts i procent.

Kavitation: När det bildas ett för kraftigt undertryck på bladens framsida som ger upphov till vakuum. Ventilation: När propellern suger ner luft från ytan.

Kupp (cup): Den skålformade kant på propellerbladet som samlar ihop vattenstrålen. Offeranod: Den utbytbara del av zink som är till för att skydda propellern mot korrosion. Den minst ädla metallen är den som korroderar, offras. Splines: Räfflor på propelleraxeln där axelhylsan passar.

Rotation: De flesta propellrar till utombordare är högergängade. Det vill säga att de roterar medurs, sedda akterifrån. En vänstergängad propeller roterar motsols, sedd akterifrån. Har man dubbla motorer eller dubbla propellrar på samma axel har man en vänster- och en högergängad.

Några enkla propellerfakta:

Motorn varvar för mycket = gå upp i stigning eller diameter.

Motorn orkar inte upp i varv = gå ner i stigning eller diameter.

Du vill ha bättre acceleration = gå upp i diameter och ner i stigning.

Du vill ha bättre toppfart = gå upp i stigning och ner i diameter.

---

Experthjälp

Vill man ha en propeller som är optimerad efter sina egna önskemål finns det många detaljer att finjustera. Fredrik Ljungdahl, på Propellertrim i Stockholm, har samlat på sig massor av kunskap och efarenhet i ämnet. Han säger att det allra viktigaste är att tänka igenom vad man ska använda båten till och ha realistiska mål. En propeller ökar inte effekten i motorn, men den påverkar så effekten används så som du önskar. Om det ska gå fort med en eller två personer i båten, eller om båten ska ptimeras för acceleration eller för att gå ekonomiskt i marschfart med full packning och hela familjen ombord? Man ska tänka på att det inte går att få tag i en propeller som är bäst på allt. Men man kan göra den bästa kompromissen utifrån behoven man har. Blir det inte rätt så byter vi eller bygger om, säger Fredrik.

Normalvikten?

Så första frågan blir därför, vad är den vanligaste totalvikten? - Den med vatten, bränsle, packning och kanske fyra gubbar i båten, säger Fredrik. Två personer + packning är garanterat = ca 250kg.

Motorns rekommenderade maxvarvtal

Sedan gäller det att kolla i instruktionsboken vilket som är motorns rekommenderade maxvarvtal. På en tvåtaktare brukar det ligga mellan 5000-5600 varv per minut. Det är viktigt att man kommer upp till det varvtalet och helst till den övre gränsen när man drar på full gas. Många tror att en stor propeller som varvar lågt är ekonomiskt, men det blir tvärt om. Maxvarvtalet ska, vid max fart, vara så nära den högsta punkten i intervallet som presnteras som rekommenderat av tillverkaren för att hamna på en ekonomiskt optimerad nivå.  Om din motor varavar för mycket på full gas så har du en för liten propeller eller en propeller med för liten stigning. Varvar den för lite så är det tvärt om. Om du är ensam i båten vid provkörning så sikta då på att nå den övre gränsen för maxvarvtalet. Om du vid provkörning upptäcker att du till exempel ligger 500 varv under gränsen för rekommenderat maxvarvtal så kan en propellerhandlare räkna ut hur mycket du ska gå ner i storlek eller stigning för att hamna rätt. En tums ökning eller minskning av stigningen brukar påverkar varvtalet 150-200 varv.

Propeller av rostfritt stål, brons, aluminioum eller annat material?

De flesta propellrar som säljs idag och levereras som standard på motorer är av aluminium. Men för att inte vara för ömtåliga behöver bladen göras relativt tjocka. Eftersom metallen är ganska mjuk betyder en eventuell bottenkänning oftast att bladen skadas. Fördelen är att kraftöverföring och propelleraxel inte då skadas lika mycket. Aluminiumpropeller är dessutom billig i inköp. Plast och kompositmaterial är inte så vanligt i propellrar, men förekommer. Såna rostar ej, men materialet flexar och tål därför inte lika hög belastning som metaller. Brons är vanligt till tunga båtar och halvplanande motorbåtar med rak propelleraxel, men inte till utombordare och drev. Propellrar i rostfritt stål har bästa egenskaperna p.g.a. dess flexibilitet när det gäller att forma materialet. Materialet är mycket hårt och därför kan bladen göras tunna vilker gör att de skär lättare ivattnet, blir mer varvvilliga och bränsleekonomiska. Greppet är väsentligt bättre vilket inverkar positivt på accelerationen och även ger högre toppfart. Nackdelen är att det blir större påfrestning på propelleraxeln vid en eventuell grundstötning.

Greppet i vattnet

Med en stigning på till exempel 17 tum tar sig propellern teoretiskt sett 17 tum framåt per rotationsvarv, men eftersom det finns en båt som gör motstånd så slirar propellern alltid. Detta kallas slip. 10-20 procents slip är normalt. En rostfri stålpropeller har alltid bättre grepp än en av aluminium, och därmed mindre slip. Om du har dåligt grepp i propellern märker du att varvtalet sticker iväg snabbare än vad båten gör när du drar på. Rostfritt stål, törre diameter, fler blad & tunnare blad ger bättre grepp. Tänk dock på att motorn ska orka med. Ett bättre grepp kräver dock en motor med ett bra vridmoment. Har du en mindre motor kan det vara bättre att ha lite mer slip så att motorn klarar komma upp i varvtalet där effekten finns.

Att trimma vid körning

Lär dig att köra din båt optimalt. För att kunna göra detta krävs att du lär dig hur din powertrim fungerar. Du skapar gynsam gång genom att trimma och få upp så mycket av skrovet det bara går när du valt din marsfart. På så sätt får du ut mer av hästkrafterna. Propellern vill man ha så högt upp som möjligt, alltså nära vattenytan, när man kör fullt. När man trimmar hårt och rör sig i gränslandet kan det hända att propellern ventilerar. Då tappar man greppet och motorn övervarvar. Om båten hoppar i vågorna och propellern tillfälligt kommer för nära ytan och suger luft så sker detta. Moderna propellrars blad är ofta lite stukade i bakkant. Det kallas kupp och bidrar till att samla ihop vattenpelaren som bildas bakom propellern. Genom att ha en kraftigt kuppad propeller får man ett bättre grepp och kan trimma mer. Man får även bättre grepp i svängarna med en kuppad propeller. Fredrik förklarar att man kan likna det vid en trädgårdsslangsmunstycke. Först får man, när man öppnar, stor spridning på vattnet. När munstycket däremot är helt öppet så blir strålen stark, smal och koncentrerad.  På samma sätt får man en starkare vattenpelare av en kuppad propeller. Detta ger ökar propellerns effektivitet och grepp, men kräver mer kraft av motorn.

Slitage och skador

En propeller har egentligen ingen begränsad livslängd. Allt beror på hur den sköts. Har båtägaren varit noga med att byta offeranoder och inte kört på något så kan även en gammal aluminiumpropeller hänga med ett bra tag. Fredrik säger att han fått in propellrar från 60-talet som fortfarande varit i bra skick. Men om man har kört med en skadad propeller och haft obalans så slits den fortare. - Det kan vara obalans även om du inte känner det när du kör. Det är långt mellan dig och propellern. När propellern vibrerar spricker eller separerar navet, av nylon eller gummi, från metallen och till slut slirar propellern. Det är därför värt att se över propellern om du vet med dig att du kört på något. På många propellrar är naven lätta att byta ut själv. Ett annat klassiskt exempel på hur propellrar slits är att metallen korroderat på grund av galvaniska strömmar, vilket leder till att materialet helt enkelt förbrukas. Byta därför offeranoder regelbundet, så dessa förbrukas istället. Med perfekt hydrodynamik håller propellern länge. Ett propellerblad fungerar även på samma sätt som en flygplansvinge, eller ett segel. Dynamiken runt en vinge, ett segel och ett propellerblad gör att det skapas över- och undertryck på respektive sida. Det blir alltså undertryck på propellerbladets framsida vilket drar båten framåt. En bra propeller gör att vattnet rör sig i en jämn ström utmed propellerbladen. Om undertrycket blir för stort eller om bladens kanter har skador som påverkar strömningen inträffar kavitation, d.v.s att det bildas ett hålrum av vakuum framför propellern. Då börjar vattnet att koka redan vid låga temperaturer och propellern tvingas rotera i förångat vatten. Det slirar då och motorn övervarvar. En propeller som kaviterar får till slut skador som liknar kratrar eller frätskador och har det gått långt kan delar av materialet lossna.

Är det då värt att reparera en skadad propeller eller ska man satsa på en ny istället?

Det beror såklart på hur gammal propellern är och vilken kvalité den har. Det lönar sig oftast att reparera en propeller som var dyr i inköp. - De flesta kunder som kommer in med en propeller som de tror är skrot, blir förvånade när vi säger att det går att laga, menar Fredrik.

Checklista inför propellerbyte.

Ta reda på dessa saker så är du väl förberedd när du kontaktar din propellerhandlare:

Användningsområde och ändamål

Båt och årsmodell

Verklig totalvikt

Motor och motoreffekt

Drevets utväxling

Rekommenderat maxvarvtal

Uppnått maxvarvtal

Uppnådd maxhastighet

Nuvarande propellerdimension