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Technik-Talk Alles was nicht Bootspezifisch ist! Einbauten, Strom, Heizung, ... Zubehör für Motor und Segel |
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Themen-Optionen |
#1
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Motorisierung / Geschwindigkeit Klassiker 31ft/3t
Hallo,
mein erstes Anliegen in diesem Forum ist eine Frage zur möglichen Motorisierung, Leistung und erwartbaren Geschwindigkeit eines solchen Bootstypus: Zeichnung Bild1 Bild2 Würde es da ausreichen für sparsame Fahrt einen 50PS Dieselmotor einzubauen? Oder kommt dann der Rumpf nicht aus dem Wasser wie bei einem modernen Gleiterrumpf?
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#2
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Moin,
mit 50PS wir es fahren, aber ohne das Unterwasserschiff zu sehen ist alles weitere nur Raterei. Torsten
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manche Boote fahren elektrisch..... |
#3
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Moin,
willkommen im Forum! ein paar Angaben zur Länge, Breite und der Verdrängung wären dazu auch noch ganz praktisch. gruesse Hanse
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#4
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Hallo,
danke für die rasche Reaktion. 1. Die Wasserlinie ist gut 8m lang, 2. Eie Wasserlinienbreite gut 2,5 m 3. Die Verdrängung mit zwei Personen und wenig befüllten Tanks liegt bei gut 3000kg 4. Der Motor ist unter dem Ruderhaus eingebaut und die Schraube wird über ein Stevenrohr angetrieben Handelt es sich dabei um ein "Lobster-Boat"? Ist bei mittelschneller Fahrt z.B. bei 1,5facher Rumpfgeschwindigkeit und 11kn eine Leistung wie bei einem Commuter nötig? (solche wie sie hier im Forum vorgestellt wurden) Untehttp://img189.imageshack.us/i/wasserlinieforum.jpg/rwasserschiff Geändert von Nethuns (28.02.2011 um 16:21 Uhr) |
#5
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Moin,
den interessanten Teil des Unterwasserschiffes kann ich auf dem Bild in dem link nicht richtig sehen, noch viel besser wäre natürlich ne Zeichnung. Aber egal, es sieht schon nach einem Gleiter aus, der Winkel mit dem das Unterwasserschiff nach achtern ansteigt, scheint sehr klein zu sein. Mit der schlichten Crouch Formel gerechnet ( C=170 geschätzt) und rund 3,5 t Verdrängung (Tanks voll und Ausrüstung an Bord) kommen die folgenden Geschwindigkeiten in Abhängigkeit von der Motorisierung raus: 50 PS: 13 kn; 80 PS: 17 kn; 110 PS: 20,2 kn 50 PS wáhren also etwas mickrig, damit würde es wohl gleiten, aber leider den Übergang von der Verdränger in die Gleitfahrt kaum schaffen. 80 -120 PS sehen da wohl schon besser aus. Aber bitte nicht vergessen, das ist ne erste grobe Schätzung ohne ernsthafte Basisdaten. Für einen Commuter ist das Boot viel zu breit, bei 8 m WL sollte es irgendwo zwischen 1 und 1,3 m breit sein. Ansonsten aber ein sehr schönes Boot! gruesse Hanse |
#6
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Mit einem alten 3,6l Vergaser-Benziner und angeblicher "knapp" 200PS sollen 21kn möglich sein aber mit einem drehmomentstärkeren Diesel von 120PS seien angeblich auch 21kn möglich, was sich mit deiner Berechnung deckt, Jannie (Respekt für solch eine Präzision!).
Kann es sein, dass die Schraube auf die Leistung genau abgestimmt werden muss. Dass vielleicht die Schraube so klein oder so wenig steil ist, dass sie bei hoher Drehzahl dem Motor nicht die volle Leistung abverlangen kann? Muss man die Schraube nicht so gestalten, dass bei der gewünschten Maximaldrehzahl des Motors die Schraube so viel Kraft ins Wasser bringt, dass der Motor automatisch an sein Leistungslimit kommt wenn diese Drehzahl errreicht ist? Ich habe mal hier gesucht und in einem deiner Posts die Formel gefunden: Knoten= Crouch Konstante dividiert durch Wurzel aus (Verdrängung in lb dividiert durch PS an der Welle) 170/((7726lb/75PS)^0,5)=16,7kn (?) Das wäre also schon erreichbar wenn man einen kleinen VW-Turbodiesel nehmen würde? Noch mal eine Frage zum gleiten: Wie kann das Boot die Rumpfgeschwindigkeit überschreiten wenn er nicht gleitet? Gleitet der dann ein bisschen oder wird durch das Abrissheck (wegen des Aussehens dachte ich nur an den Commuter) die Wasserlinie "virtuell" verlängert? Noch eine paar Fragen zum Motor: Gibt es andere sparsame Turbodiesel als VW mit kleiner Leistung, die nicht so teuer sind? (unter 100PS)? Kann man auch ein laufruhiges Aggregat wie einen Reihensechszylinderdiesel aus einem BMW, Mercedes o.ä. nehmen und den an die Kühlanlage, Auspuff, Getriebe usw. anschließen? Ist alternativ auch ein "richtiger (PaidLink)" langsam laufender Motor möglich, der insgesamt 500kg wiegt? |
#8
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Moin,
bau einen Motor > 100PS ein, dann sind noch Reserven da und du kannst bei Marschfahrt schön leise mit geringen Drehzahlen fahren. Torsten
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manche Boote fahren elektrisch.....
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#9
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Zitat:
Ein Boot, das auch mal gleiten soll würde ich nicht mit einem "richtigen" Motor unnötig schwer machen. Die Preise der VW-Motoren sind jenseits von gut und böse, als fertig einbaufähiges Aggregat käme für mich nur ein Japaner in Frage, allein wegen der Zuverlässigkeit.
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Der Hübi, zu allem bereit, aber zu nix zu gebrauchen
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#10
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3 to, 31 Füsse wirst Du im Leben nicht mit 50 PS zum gleiten bekommen, egal wie der Rumpf aussieht
Allenthalben wird das, wie aus den obigen Berechnungen zu ersehen, ein Halbgleiter
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Gruß 45meilen In meinem Alter noch vernünftig werden ist jetzt auch keine Alternative |
#11
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Moin,
nochmal wiederholt, das ist alles grob geschätzt und nach der Zeichnung, wo leider das Heck fehlt (wie soll man denn sonst den Winkel messen und sehen ob er sich noch weiter vergrössert?) ist es wohl schon als Gleiter gedacht, aber ein ziemlicher Brocken. Wenn Du gerne rechnest, setze als Konstante mal 150 ein (gilt für schwerere Gleiter), dann endest Du bei 80 PS (sind etwa 75 an der Welle) nur noch bei knappen 15 kn und hast schon wieder Probleme, ins Gleiten zu kommen. Dazu muss der Rumpf ein ordentliches Stück aus dem Wasser, bevor er seine Bugwelle überholen kann und braucht dabei die meiste Kraft. Wenn er erstmal gleitet, kann man immer etwas (oft 1/3) Gas wegnehmen und bleibt weiter in Gleitfahrt. Nur erstmal muss genug power da sein, um ins Gleiten zukommen. Und da wird es mit den 80 PS evt. noch schwierig. Und natürlich muss die Schraube zum Motor und zum Boot passen, mit falscher Steigung und verkehrtem Durchmesser geht da gar nichts. Nur das rechnet besser der Lieferant (mit Garantie) oder jemand, der das oft macht und neben der Theorie auch noch die nötige Erfahrung hat. Aber mal direkt gefragt: willst Du das Boot von den Fotos kaufen (oder hast Du schon gekauft). was ist da z.Zeit für eine Maschine drin und was möchtest Du genau erreichen? gruesse Hanse
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#12
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Danke für die Antworten!
Ich habe jetzt mal im Forum zum gleiten etwas gesucht und mir Diagramme angeschaut in der Rumpfwiderstände und die Froude-Zahl ins Verhältnis gesetzt wurden. So wie ich es verstanden habe, kann ein Verdränger wirtschaftlich (teilweise auch technisch nicht) über eine Froude-Zahl von 0,4 hinauskommen. Dann beginnt der Bereich des halb gleitens. Doch wann gleitet der Rumpf dann voll? Bei genau 1 - also der 2,5fachen Rumpfgeschwindigkeit? Müsste dann ein langsameres Gleitboot stets so motorisiert werden, das es die Bugwelle bei Froude 1 überholen kann und danach mit etwas über 1 und verminderter Leistung (laut jannie etwa 1/3) weiter über der Welle fährt und froude mindestens bei 1 bleibt? Gilt die quadratische Zunahme der Leistung mit der Geschwindigkeit auch wenn das Boot schon gleitet? Wird ein Gleiter z.B. bei froude 1,41 ungefähr die doppelte Leistung ggü. froude 1 benötigen? Verstehe ich es also richti, dass der Motor und Schraube dann so dimensioniert werden (wenn man mit geringstem Verbrauch gleiten will), dass man bei Pmax froude von etwas über 1 ,z.B. 1,2 fahren kann und dann beim Überfahren der Bugwelle die Drehzahl soweit reduziert, dass man Motorschonend und Kraftstoffsparend bei froude 1,0-1,1 weiter fährt? Das wären dann bei diesem Boot 17-19kn. |
#13
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Moin,
schön ware es ja, wenn denn alles so einfach wäre. Bis hierhin bewegt sich ja fast alles noch im "vereinfachenden Bereich", nur wenn Du ernsthaft mehr willst, landest Du doch schnell bei den Schiffbauern und den dazugehörigen Theorien. Lies mal hier: http://www.lemos.uni-rostock.de/file...mos/Kornev.pdf Ich glaube nicht, das wir das hier wirklich geklärt kriegen. Ich habe gerade noch was erträglich verständliches gefunden, lies mal die ersten 40 S. hier: http://deposit.d-nb.de/cgi-bin/dokse...1004757115.pdf Trotzdem: für das praktische Leben suchst Du doch nur eine Motorleistung, die den Oldie zügig ans Gleiten bringt, bezahlbar ist und ne MArschfahrt von etwa 20 kn bringt? Oder nicht? Groever rechnet Dir dazu den richtigen Propeller, wenn Du da die Daten lieferst: http://www.groever-propeller.de/imag...yse_07_Web.pdf Und die kannste auch mal anrufen und fragen. Hilft evt. ne Ecke weiter. gruesse Hanse Geändert von jannie (02.03.2011 um 00:59 Uhr) Grund: link eingefügt
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#14
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@jannie
20kn müssen nicht sein. Wenn ein Motor mit vmax 15kn viel weniger Sprit zieht, dann solch einer. Ich habe in dem Dokument der Uni Rostock keine Informationen zur froude-Zahl und dem gleiten gefunden. |
#15
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Kann man auch normale Schiffsdiesel mit einem Turbolader ausrüsten? Immerhin kann man den im Schiff sehr gut kühlen, sodass der Effekt doch noch größer ist als bei einem Auto.
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#16
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Bernd, es gibt sinnvolle Lösungen von der Stange. Nicht das Rad neu erfinden, das wird dann selten rund und frisst mehr Zeit und Geld als diese vermeintliche Abkürzung wert ist. Wir können uns gerne die Tage mal am Telefon gemeinsam Gedanken um Deinen Motor machen.
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When we remember that we are all mad, the mysteries disappear and life stands explained... (Mark Twain) |
#17
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Zitat:
deswegen habe ich noch einen link hinzugefügt. Hanse
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#18
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Vielen Dank für den Link, jannie,
nach der Lektüre eines Abschnitts bezüglich der verschiedenen Formen, ist mir klar, dass es sich um einen Halbgleiter handelt. Daher kann trotz des leistungsstarken Benziners nicht mehr als 20kn erreicht werden (2,8fache Rumpfgeschwindigkeit). Demzufolge muss ein deutlich leistungsschächerer Motor als 230PS eingebaut werden. Laut Motorleistungsdiagramm liegen nämlich bei der Drehzahl, die ausreicht, um 20kn zu halten, nur knapp 150 PS an; wäre es ein Gleiter, dann würden nicht weitere 80PS gebraucht, um ungefähr einen weiteren halben kn zu schaffen (50% Leistungszuwachs für 5% Geschwindigkeitszuwachs). Damit wären 150 PS also die absolute Leistungsobergrenze! |
#19
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Zitat:
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Gruß Wilfried |
#20
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Zitat:
lass uns mal an den Hintergründen Deiner Beurteilung teilhaben. Anscheinend hast Du ja noch ein paar mehr Zeichnungen. Und werde nicht zu Formelgläubig, das sind (fast) immer vereinfachungen und damit selten punktgenau. gruesse Hanse |
#21
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Zitat:
Erstes Indiz meiner Vermutung: Aus der Zeichnung mit der Kimmlinie (die ist oberhalb des Kiels in der zweiten Zeichung) und den Verlauf (die Linie unterhalb des Bootes im Seitenschnitt) sieht es so aus als ob sie erst von oben nach unten bis zum ersten Drittel vom Bug aus gesehen stark abfällt, um dann fast waagerecht zu verlaufen und am Ende wieder zum Heck leicht anzusteigen. Laut deinem verlinkten Dokument würde dies das Gleiten verhindern und ein typisches Gestaltungselement von Halbgleitern sein. Zweites Indiz: Bei einem Gleiter ist das Heck in der Wasserlinie in etwa die breiteste Stelle des Bootes. Dadurch kann die Strömung besser abreißen. Je weiter das Heck nun in der Wasserlinie zusammengeführt wird, je schmaler also die Abrisskante im Verhältnis zur Wasserlinienbreite ist, desto bester liegt die Strömung an. Das Extremgegenteil des oben beschriebenen Abrissheckes wäre ein Spitzgatterheck. Drittes Indiz: Die Gleitflächen/-Hilfen erreichen nicht in Hecknähe den tiefsten Punkt, sondern schon ca. 1/3 vor dem Heck. Viertes Indiz: Das Jahr der Gestaltung des Risses soll um 1940 rum liegen. Gab es da leichte kostengünstige Motoren, der Länge wie in der Zeichnung mit über 150PS? |
#22
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Zitat:
Überlegung zur Dimensionierung bei voller Beladung: Das Boot soll primär für längere Fahrten auf Kanälen und Flüssen bei mittlerer Geschwindigkeit (also etwas über der Rumpfgeschwindigkeit) genutzt werden. Also würde ich irgendwo einen Kompromiss suchen. Für die Rumpfgeschwindigkeit sollen doch 5-10PS pro t ausreichen. Wenn wir also annehmen, das der Rumpf eher etwas ungeeignet zum reinen verdrängen ist, brauchen wir nicht 5, sondern 8PS/t, um sicher die Rumpfgeschwindigkeit erreichen zu können (z.B. auch bei Gegenwind und Wellengang). Also 28PS für Verdrängerfahrt mit Rumpfgeschwindigkeit. Bei Schleichfahrt mit halber Rumpfgeschwindigkeit von 3,5kn können wir von einem viertel der Leistung ausgehen also 7PS Wenn wir annehmen, dass der Rumpf für Geschwindigkeiten von froude um 0,8 (wie ein Wellenbinder und Displacement Glider) gebaut wurde, dann wären das max. 14kn. Setzen wird die Crouch-Konstante dann mit 170 fest, weil in diesem Bereich der Rumpf gute Leistungen erbringen könnte) dann ergibt sich folgender Wert: X=7762lb/((170/14kn)^2)=52 PS für Halbgleit-Marschfahrt mit doppelter Rumpfgeschwindigkeit Wenn wir annehmen, das mehr als die 2,5fache Rumpfgeschwindigkeit nicht gewünscht sind (froude=1,0) dann wäre die maximale Motorleistung: X=7762lb/((170/17,5kn)^2)=82 PS Maximalleistung mit 2,5facher Rumpfgeschwindigkeit Das hätte mit einem modernen Turbodieselmotor folgende Verbräuche zur Folge: 7PS (9%Last) etwa 450g/kwh somit 3l/h bei 3,5kn 28PS (34% Last) etwa 300 g/kwh somit 8l/h bei 7kn 52 PS (63% Last) etwa 275g/kwh somit 13l/h bei 14kn 82PS (100% Last) etwa 250g/kwh somit 19l/h bei 17,5kn Wäre das realistisch? Mit dem alten 250PS-Benziner sähe es viel ungünstiger aus: 7PS (3%Last) etwa 900g/kwh somit 6l/h bei 3,5kn 28PS (11% Last) etwa 600 g/kwh somit 17l/h bei 7kn 52 PS (20% Last) etwa 500g/kwh somit 27l/h bei 14kn 82PS (33% Last) etwa 425g/kwh somit 34l/h bei 17,5kn zusätzlich aufgrund höherer Leistung: 158PS (63% Last) etwa 350g/kwh somit 48l/h bei 24kn (froude 1,4) 250PS (100% Last) etwa 325g/kwh somit 79l/h bei 30kn (froude 1,7) Die beiden letzten Betriebsgeschwindigkeiten wären für mich nicht finanzierbar. Eine Reise Düsseldorf-Koblenz mit einigen Zwischenhalten von nur 2X200km würde bei 14kn (ohne Berücksichtigung der Strömung durch die es ungünstiger wird) würde 406l Benzin also bei heutigen Preisen Treibstoffkosten von 1,50 von 600EUR verursachen. Mit dem kleinen Diesel und gleicher Geschwindigkeit wären es 195l und 263EUR. |
#23
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Vielleicht solltest Du mal einen Aufruf bei den hier im Forum zahlreichen Modellbauern starten. An einem Modell könnte man dann die Verhältnisse der benötigten Leistung zu den Geschwindigkeiten feststellen und das dann auf eine vorhandene Leistung reproduzieren.
Im Klartext: der Modellbauer baut einen Motor x ein, der braucht z.B. bei 2 km/h 10 Watt, bei 3 km/h 12 Watt, bei 4 km/h 16 Watt, bei 5 km/h 25 Watt usw. Das dazugehörige Wellenbild kann per Video aufgenommen werden und anhand der Wellenbildung einer relativen Geschwindigkeit zugeordnet werden. Dann nehmen wir einen billigen Benzinmotor mit bekannten Leistungsdaten vom Schrottplatz, bauen den behelfsweise ins Boot ein. Nun suchen wir mittels Versuchsfahrten eine Fahrsituation die sich mit einer Situation aus den Modellversuchen genau deckt. Nach meiner unmaßgeblichen Meinung kann ich dann alle Werte aus den Modellversuchen auf das Original reproduzieren. z.B. Modell 3 km/h 12 Watt entsprechen 12 km/h 60KW, also 16 km/h 80KW und 20 km/h 125KW usw. Die Zahlen sind natürlich nur Annahmen, zum Erreichen der modellgetreuen Eintauchtiefe muß das Modell ja auch 30 kg schwer sein, bei 3000 kg Gewicht des Originals. Wer möchte, kann mich jetzt auch für bekloppt erklären, hier ist ja Karneval, da macht uns das nichts aus!
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Der Hübi, zu allem bereit, aber zu nix zu gebrauchen |
#24
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@hübi,
es wurde ja schon der Motor vom Schrottplatz eingebaut. Der V8-Motor. Der dreht mit einer überdimensionierten Schraube nicht voll aus (gut 5500UPM), sondern nur bis 3900 bei 21kn. So ist die Leistung für 21 kn ungefähr bekannt nämlich 180PS. Ups... mir fällt grade auf, das dann die Abschätzungen oben für den oberen Geschwindigkeitsbereich nicht ganz richtig sind. Man müsste für höhere Geschwindigkeiten viel höhere Crouch-Konstanten einsetzen. Der Test wurde auch fast leer mit vielleicht 2900 statt 3500kg durchgeführt. Das wäre dann übrigens wieder ein Argument dafür, dass das Boot KEIN Gleiter, sondern Halbgleiter oder Wellenbinder ist. Denn stellt man die Formel nach der Crouch-Konstante um, dann kommt man auf: 180PS=6431lb/((Crouch/21kn)^2) Crouchkonstante/21kn=(35,7lb/PS)^0,5 Crouchkonstante=125(!) Entweder ist der Motor im Eimer oder das Boot ist kein Gleiter! Es ist doch typisch für Halbgleiter, dass sie schon bei der dreifachen Rumpfgeschwindigkeit einen extremen Anstieg der Leistung zeigen. Geändert von Nethuns (02.03.2011 um 22:59 Uhr)
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#25
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Moin,
ganz nebenbei, haste eigentlich auch einen Namen? Die Indizien aus der übersicht aus dem link sagen eigentlich nur, das es sich um einen nicht so besonders tollen Gleiter handelt. Aber es sieht sowohl von den Winkeln als auch von der Rumpfform viel mehr nach Gleiter, als nach Halbgleiter aus. Da es 1940 schon gute Flugzeuge gab, gab es auch auch leichte, leistungsstarke Benziner. Aber klar, man würde ein paar Sachen sicher besser bauen können. Nur, mit dem Schrott-V8 und einer schlechten Schraube ist er doch schon praktisch in Gleitfahrt unterwegs gewesen. Einen Halbgleiter bekommst Du nur sehr mühsam auf S/L > 3, selbst in die Nähe braucht es zu viel Power. Die Verbrauchswerte solltest Du mal auf l/Seemeile (oder km) umrechnen, pro Stunde sagt nichts. Dann siehst Du auch, das der weitere Anstieg oberhalb der Verdrängergeschwindigkeit bei Deinen Rechnungen nicht richtig stattfindet. Als Startpunkt: der kleine Turbodiesel kommt bei Langsamfahrt (3 kn) und dem leichten Boot mit 0,3 - 0,4 l/Seemeile aus. Ansonsten habe ich den Verdacht, das mit dem richtigen Propeller der V8 zwar nicht mehr die volle Leistung bringt, aber das Boot ne ganze Ecke schneller sein sollte. Und Crouch Konstanten unter 150 kenne ich nicht. So, nun kommt eine ganz böse Bemerkung: wen der Sprit zuviel kostet, um Deine Bootsträume zu verwirklichen, vergiss das Hobby. Die kleinen Verdrängerfahrer brauchen 0,5 l/Seemeile, die grossen 1 l/Seemeile und die Gleitbootfraktion um die 1 l/Km. In jedem Fall ist das bei den üblichen Fahrleistungen von unter 1000 sm, meistens noch viel weniger, nur ein Bruchteil der Kosten, die ein Boot so mit sich bringt. Realisten rechnen mit etwa 10% des Neupreises /Jahr für alle Ausgaben zusammen. Wenns denn nur die Hälfte ist, prima. Aber auf jeden Fall leider viel Geld. gruesse Hanse |
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