Proč je výběr správného propeleru věda
Lodní šroub je poslední článek pohonného řetězce. Rozhoduje o tom, jak se výkon motoru promění v tah. Propelerem můžete zlepšit výkon jachty, nebo ničit motor.
Správně zvolený propeler zlepší zrychlení, manévrování i spotřebu. Špatně zvolený motor dlouhodobě trápí, přetěžuje, nebo naopak přetáčí do vysokých otáček, zvyšuje vibrace a zbytečně namáhá převodovku.
Základní princip je jednoduchý: propeler musí zatížit motor tak, aby při plném plynu motor dosáhl výrobcem předepsaných maximálních otáček (WOT) v doporučeném rozsahu. Když to nesedí, projeví se to na vodě i v servisu.
Co jsou „správné rozměry“ propeleru
Nejčastěji se uvádí průměr × stoupání (např. 16×12), ale do výsledku mluví víc parametrů:
Zdroj Mercury Marine
Průměr a stoupání
Průměr (diameter) – „velikost kruhu“, který vrtule opisuje.
Stoupání (pitch) – teoretická vzdálenost, o kterou by se loď posunula za jednu otáčku.
Počet listů (2/3/4) – ovlivňuje tah při nízkých rychlostech, vibrace i chování na zpátečku.
Plocha a tvar listů (blade area, cup, rake) – zásadní pro záběr, prokluz a kavitaci.
Typ (pevná / skládací / stavitelná), saildrive vs. hřídel – u plachetnic hraje roli i odpor při plachtění.
V praxi jachtař nejčastěji ladí stoupání, někdy počet listů nebo průměr (ten bývá omezený místem a bezpečnými vůlemi).
Jak správná vrtule ovlivní jízdní vlastnosti
Foto Flexofold
Dvoulistý sklopný je ideální pro sportovní jachty.
Zrychlení a „tah odspodu“
Větší průměr a/nebo větší plocha listů obvykle přidají tah při nízkých rychlostech.
Více listů (3–4) zlepší „záběr“ ve vodě, loď bývá ochotnější při rozjezdu a ve vlnách.
Výsledek: jistější rozjezdy, lepší kontrola v přístavu, menší „čekání“, než se loď začne pohybovat.
Cestovní rychlost a účinnost
Vyšší stoupání je podobné jako „delší převod“: při stejných otáčkách má loď tendenci jet rychleji, pokud to motor utáhne.
Správná kombinace znamená, že při běžných cestovních otáčkách motor běží klidně, nekouří, netrápí se a loď drží rozumnou rychlost.
Výsledek: menší spotřeba a hluk při stejné rychlosti, lepší dojezd.
Manévrování a zpátečka (včetně „prop walk“)
Propeler výrazně ovlivní, jak se loď chová při couvání:
Větší plocha listů / více listů často zlepší účinek zpátečky (užitečné u těžších lodí).
Zároveň se může změnit boční účinek na zpátečku (prop walk) – někdy je výraznější, ale také předvídatelnější.
Výsledek: snadnější zastavení lodě, jistější couvání, ale je potřeba si „osahat“, jak loď táhne bokem.
Vibrace, hluk, komfort
Špatně zvolená vrtule (nebo špatný typ pro danou loď) může způsobit:
hučení v určitých otáčkách,
vibrace do trupu,
„neklidný“ záběr (zejména při kavitaci nebo příliš agresivní vrtuli).
Výsledek: horší komfort a často i vyšší mechanické namáhání celého pohonu.
Dopad na motor: správné zatížení je klíč
Motor má výrobcem daný rozsah maximálních otáček při plném plynu (WOT). Propeler rozhoduje, jestli se do něj motor dostane.
Foto Brunton
Natáčecí Brunton Autoprop
Přetížený motor (vrtule je „moc těžká“)
Typicky: příliš velký průměr / příliš vysoké stoupání / příliš velká plocha listů.
Projevy na vodě:
motor nejde do předepsaných otáček,
loď je „tupá“, zejména proti větru, proudu a ve vlnách,
motor může víc kouřit, víc se zahřívat.
Dlouhodobé následky:
vyšší tepelné namáhání,
tvorba karbonu a zanášení (dieselům vyloženě škodí dlouhodobé „podtáčení pod zátěží“),
zkrácení životnosti motoru.
Málo zatížený motor (vrtule je „moc lehká“)
Typicky: příliš malé stoupání / příliš malý průměr.
Projevy:
motor se snadno vytočí nad doporučené otáčky,
loď sice reaguje svižně, ale rychlost už pak roste málo – „točí, ale nejede“,
zbytečně vysoký hluk a spotřeba v praxi (protože pro rozumnou rychlost musíte točit vyšší otáčky).
Dopad na převodovku: moment, teplo a rány při řazení
Převodovka přenáší krouticí moment do hřídele. Propeler je pro ni zátěž.
Špatná vrtule může převodovku namáhat takto:
Přetížený propeler zvyšuje krouticí moment v nízkých otáčkách, tedy více tepla, vyšší tlak na spojky/lamely a ložiska.
Nepravidelný záběr (kavitace, turbulence, nevhodný tvar) vytváří vibrace → ty se přenášejí do hřídele i převodovky.
Tvrdé řazení (velká plocha listů + prudké přeřazení) dává převodovce „rány“ při přeřazení vpřed/vzad.
Zjednodušeně: správná vrtule znamená hladší přenos síly a méně tepla i rázů v převodovce.
Průměr vs. stoupání
Stoupání (pitch)
Vyšší stoupání znamená vyšší potenciální rychlost při stejných otáčkách, ale hůř se vytáčí.
Průměr
Větší průměr znamená víc tahu a kontroly, ale vyšší zatížení motoru.
Nejde ale jen o dvě čísla – tvar listů, počet listů a instalace dokážou výsledek výrazně změnit.
Jak poznat, že lodní šroub není vhodný
Propeler je moc „těžký“
při plném plynu jste pod doporučeným rozsahem WOT otáček,
motor působí „udřeně“, častěji kouří,
ve vlnách rychle padá rychlost a motor se „dusí“.
Propeler je moc „lehký“
při plném plynu jdete nad doporučené WOT otáčky,
hluk roste, ale rychlost už téměř ne,
musíte plout ve vyšších otáčkách, než by bylo příjemné/úsporné.
Nejlepší postup výběru a ladění (bez magie)
Foto Pavel Nesvadba
Parametry propeleru ovlivňuje i dostupný prostor.
Najděte v manuálu motoru doporučené WOT otáčky (rozsah, ne jedno číslo).
Změřte si, jaká je realita: čistý trup + čistá vrtule + běžná zátěž lodě, rovná voda, plný plyn.
Pokud WOT nesedí, řeší se nejčastěji:
stoupání (nejběžnější úprava),
případně počet listů / typ vrtule (když potřebujete víc tahu, lepší zpátečku nebo méně vibrací),
průměr jen pokud to konstrukčně dává smysl (prostor pod trupem, proudění, omezení výrobce).
Po změně znovu otestujte WOT i cestovní režim (rychlost, spotřeba, teplota, vibrace).
Poznámka: u mnoha instalací platí, že změna stoupání o 1" často výrazně posune maximální otáčky (řádově stovky otáček), ale konkrétní hodnota závisí na lodi, převodu a typu vrtule – berte to jako orientaci, ne jako univerzální pravidlo.
Pak je tu samozřejmě ještě jedna možnost při volbě správného propeleru. Obrátíte se na firmu, která se prodejem propelrů zabývá. Dostanete od ní formulář, který se ptá na detaily lodě, motoru a převodovky, ten vyplníte a firma navrhne správné parametry.
Správný lodní šroub šetří peníze i nervy
Správně zvolený propeler zlepší rozjezdy, manévry i tah ve vlnách, nastaví motoru správné zatížení (ani „nedusit“, ani „přetáčet“), sníží vibrace a riziko kavitace,uleví převodovce od tepla, rázů a zbytečného namáhání.
Když loď nejede tak, jak má, nebo motor „nesedí do otáček“, propeler je často nejlevnější místo, kde se dá udělat zásadní rozdíl.