größere Propellersteigung = weniger Verbauch?

[Timo S.]

Ich habe überlegt, ob ich mit einem Propeller der gleichen Größe, aber mehr Steigung, den Spritverbrauch nicht ein wenig runterschrauben kann und hätte dazu gerne mal eure Meinung bzw. eure Erfahrungen gehört.

Zur Zeit habe ich einen 11 3/8 * 14 Prop drauf (Suzuki DT40), welcher eigentlich recht gut läuft. Motor dreht bei Vollgas und 4 Personen an Board bis knapp über 5000 U/min. Allerdings brauche ich, um bei dem Gewicht in Gleitfahrt zu bleiben auch knapp 4000 U/min was natürlich ordentlich aus den Tanks zieht.

Ist mein Gedanke richtig, dass wenn ich jetzt z.B. einen 11 3/8 * 16 Prop nehmen würde, die Beschleunigung zwar geringer wird, aber die gleiche Geschwindigkeit mit weniger Umdrehungen gehalten werden kann?
Oder würde das dem Motor ggf schaden, da er sich vielleicht zu sehr "quälen" würde?
Ich fahre meistens längere Strecken am Stück, daher spielt Beschleunigung eine geringere Rolle.

[Stingray 558]

Nein,
immer versuchen: den Drehzahlbereich, den der Hersteller angibt: min. die obere Hälfte zu erreichen.
z.B.: 5000-5800 angegeben: sollte der Motor min. 5500 erreichen.

Mit 2“ mehr Steigung: kann’s sein: das keine Gleitfahrt mehr erreicht wird…..
Ca. 4000U/min: bei der Leistung: ist eh ein guter Wert…..

[poti]

Dann wohl eher 11 3/8 * 13..

[diri]

Nicht die Drehzahl sondern die Leistung bzw. Energie, die aufgewendet werden muss um das Boot zu bewegen, ist für den Verbrauch ausschlaggebend.
Das heißt, Deine Denkweise ist falsch !
Ausserdem sind Drehzahl und Zündzeitpunkt aufeinander abgestimmt, das Ding hat kein aufwändiges Motormanagement, bei zu niedriger Vollastdrehzahl würde das nicht mehr zueinander passen und zur Überlastung führen, Der Motor liegt sowieso schon an der unteren Volllastdrehzahlgrenze,
also so lassen wie es ist,

gruss dieter

[Timo S.]

Danke für die Aufklärung
Dann bleibt alles beim alten

[seebaer150]

In einem bestimmten Fahrzustand wird eine bestimmte Leistung erfordert, egal welcher Propeller sie überträgt.

Leistung kauft man sich mit einem spezifischen Verbrauch, Gramm pro erzeugtem Kilowatt pro Stunde ein.

Motoren haben eine sogenannte spezifische Verbrauchskurve, die irgendwo ihren optimalen Punkt hat.

Nun kann man mit einem unpassenden Propeller die erforderliche Leistung an einem sehr ungünstigen Punkt der Verbrauchskurve erzeugen oder eben am optimalen Punkt.

Das entscheidet über den Verbrauch in der jeweiligen Fahrstufe. Ist eigentlich ganz einfach in der Theorie. Nur die Anpassung in der Praxis ist eine ganz andere Sache. Deshalb werden Propeller auf den Höchstleistungspunkt des Motors ausgelegt. Je weiter die gewünschte Fahrstufe vom Arbeitspunkt des optimalen Wirkungsgrades entfernt ist, desto geringer ist der Wirkungsgrad des Propellers.

50% Restwirkungsgrad des Motors bedeutet, dass von 100 PS nur 50 PS im Wasser landen, Du aber 100 PS via Treibstoff bezahlen mußt.

Wenn Dein, sagen wir, 100 Km/h schnelles Boot hauptsächlich mit 30 km/h gefahren werden soll, wäre es logisch, den Propeller zu Gunsten des Wirkungsgrades auf diesen Geschwindigkeitsbereich zu optimieren. Dann jedoch wäre es bei Topspeed keine 100 km/h mehr schnell, denn der Topspeedwirkungsgrad läge dann im Keller und damit auch die Geschwindigkeit.

Liebe Grüße

Dr. Kurt Joachim Maass

[Landratte63]

Stell Dir vor, Du fährst mit Deinem Auto alles im fünften Gang, um Sprit zu sparen! Die lange Übersetzung bringt unten keine Leistung mehr, der Motor quält sich. Ich denke, da brauchst Du eher mehr Sprit.
Gruß Rainer

[hempelche]

Zitat von seebaer150

In einem bestimmten Fahrzustand wird eine bestimmte Leistung erfordert, egal welcher Propeller sie überträgt.

Leistung kauft man sich mit einem spezifischen Verbrauch, Gramm pro erzeugtem Kilowatt pro Stunde ein.

Motoren haben eine sogenannte spezifische Verbrauchskurve, die irgendwo ihren optimalen Punkt hat.

.....

Diese spezifische Verbrauchskurve wird in sog. Muschelkurven auch graphisch sichtbar gemacht:

http://de.wikipedia.org/w/index.php?...20090215180804

Hierbei wird über Last (Mitteldruck) und Drehzahl der Spezifische Verbrauch in g Kraftstoff/KWh Motorleistung ausgegeben.

Wie man in dem Link sieht, ist dieser Motor am verbrauchsgünstigen (be max) bei 2250 U/min und 15 bar. D.h. ich benötige nur 206 g Kraftstoff um 1 KWh arbeit zu erhalten. In allen anderen Punkten ist der Wirkungsgrad schlechter und man benötigt mehr Kraftstoff um 1 KWh zu erhalten.

Wenn man möglichst verbauchsgünsig einen Motor betreiben will, empfieht es sich genau in diesem be max Punkt (oder moglichst nahe daran zu verweilen)

Dann bekommt man für seinen Sprit möglichst viel Leistung und somit kann man mit der geringsten Menge Sprit die meisten Km zurücklegen.

Will man jedoch die max. Leistung aus einem Motor herausholen, so muß man nach der Formel P = M x n / 9550 (P = Leistung [kw], M = Moment [Nm], n = Drehzahl [U/min]) vorgehen.

D.h. die maximale Leistung findet man in der Regel je nach Momentenverlauf in der Region wo das max. Moment bei der höchsten Motordrehzahl anliegt.

http://www.kfztech.de/kfztechnik/mot.../vergleich.htm

Wenn man nun wieder ins Muscheldiagramm schaut sieht man, daß dieser Bereich natürlich nicht zum optimalen be führt und somit zu Mehrverbrauch führt.

Und da man bei unseren Booten kein Schaltgetreibe hat kann man eben immer nur Verbauchsoptimal oder auf max. Motorleistung optimiert einen Propeller fahren.
Und da ich möglichst schnell von A nach B will nehme ich letzteres

[seebaer150]

Hallo Markus,

wir scheinen echt Ahnung zu haben. Danke für die Konkretisierung auf den speziellen Fall.

Gruß Jo

[diri]

Kann ich mir ja nun nicht verkneifen,
Frage: Nützen dem lieben Timo nun diese hochwissenschaftlichen Ausführungen in seinem Fall etwas ?

Antwort: Nein

Gruss dieter

[seebaer150]

Hallo Diri und checki

Doch, sofern er die Ausführungen verstanden hat. Er braucht die spezifische Verbrauchskurve und muss nachsehen, welchen spezifischen Verbrauch der Motor in dem von ihm bevorzugten Drehzahlbereich hat. Dann kann er entscheiden, in welcher Richtung er variieren muss. Das kann Drehzahl rauf oder runter bedeuten inklusive dem daraus resultierenden Problem, dass der Motor bei zu sehr gesenkter Drehzahl ( größere Steigung des Propellers ) vor Erreichen des optimalen Punktes keine genügenden Leistungsreserven mehr hat. Das würde bedeuten, dass er einen stärkeren Motor braucht, der dann wiederum im geringeren Drehzahlbereich, in dem der optimale Punkt liegt, die erforderliche Leistung realisieren kann.

Gruß Jo, der sich jetzt ein Zwinkern nicht verkneifen kann.

[checki]

Hallo Jo

Das ist ja alles schön und gut, nur halt schwer praktikabel.
Dank fehlender Meßtechnik und bestimmt auch fehlendem Interesse
kennen viele Freizeitskipper nicht einmal ihre ökonomischsten Drehzahlbereiche, "schätzen" den Verbrauch sogar noch in Zeiteinheit.
Sie haben halt ein Boot mit einem Motor, den sie bestimmt nicht zwecks
geringer Ersparnis gegen einen Neuen austauschen.

[T-Technik]

Hallo Dieter,
aber Deinen Satz,

Nicht die Drehzahl sondern die Leistung bzw. Energie, die aufgewendet werden muss um das Boot zu bewegen, ist für den Verbrauch ausschlaggebend.

kann man nicht so pauschal stehen lassen .

Die beiden haben es gut erklärt u. ich finde Timo's Eröffnungsfrage eindeutig .

Und bestimmt bekommt man hier im BF weitere Hilfe, falls jemand nicht vom Fach ist .


Grüße : TOMMI

[Timo S.]

Also verstanden hab ich eure Ausführungen (glücklicherweise Studium in die richtige Richtung) schon und finde sie auch sehr lehrreich, danke dafür.
Nur wie bereits gesagt, lässt sich das alles nicht so einfach in die Praxis umsetzen, da ich weder eine spezifische Verbrauchskurve habe, noch den spezifischen Verbrauch in den Drehzahlbereichen kenne und auch eherlich gesagt nicht motivert oder im Besitz entsprechender Messtechnik bin, dies alles aufwendig zu messen.

Aus dem Grund habe ich eingangs ja auch nach Erfahrungen gefragt .
Aber vermutlich komme ich um das selber testen auch nicht drum herum!
Ich werde einfach bei der nächsten Tour mal einen steileren Prop mitnehmen und einfach mal probieren.

[T-Technik]

Hallo Timo,
auch in groben, einfachen Schritten kann man Verbesserungen erreichen .

Mal ganz pauschal u. nicht exakt :

Die meisten Boote sind auf die max. V getrimmt .
Folglich will auch oben die max. P den hier gefragten Verbrennungsmotoren
erbracht werden u. die liegt bekanntlich am oberen Ende des Drehzahlbandes .

Die hieraus resultierende Leistungs- Propellerkurve ist leider nicht effizient im
Verbrauch .

Folglich 100% Last am Punkt der höchsten Motoren-P .
Und im Teillastbereich mit folglich geringerer Drehzahl ist es auch dann nicht ideal .


Wenn Du nun eine größere Schraubensteigung wählst,
wirst Du bestimmt Kraftstoff einsparen, aber auch eine niedrigere Endgeschwindigkeit erreichen, da Dein Motor nun nicht mehr so hoch
drehen kann u. damit weniger Power entwickelt .

100% Last sind jetzt bei einer kleineren N gegeben .

Einige Motorenhersteller begrenzen irgendwo nach unten diese Volllast, da es sein kann, dass die ebenfalls langsameren Kühlmittelpumpen, die Hitze nicht
mehr ausreichend wegbekommen können .

Gute Effizienz (g / kWh) bei 100% Volllast erzielt man oft am Punkt
des größten Drehmomentes .


Andere Faktoren, wie sauber in Gleitfahrt kommen,
nicht dabei vergessen .


Ich sag es ja immer wieder : Boote brauchen min. 2-Stufengetriebe !

Grüße : TOMMI

[Peter.]

Hallo Timo, @alle,
ich kann mich nicht an den wissenschaftlich fundierten Diskussionen beteiligen weil mir einfach die Kenntnisse fehlen.
Deshalb mal was aus meiner Praxis.
Die Fakten:
Suzuki DT 40, Boot 6,25m X 2,15 ( Halbgleiter )
Gewicht ca. 900 Kg
Prop mitgekauft: 11 3/8 * 14 ( keine Erfahrungswerte vorhanden, weil defekt)
gewechselt auf 11 1/2 * 11 weil vorhanden
Ergebnis: Motor dreht auf 5800 hoch, V= 34 kmh mit 3 Personen
DT 40 angegeben 5200-5800 U/min
Meine bevorzugte Geschwindigkeit ca. 12 Kmh dazu brauchte ich 3000 U/min
Das denke ich ist mehr als zu viel.
Mein Ziel: 12 Kmh mit ca 2000 U/min
deshalb:
Wechsel ich mal auf 11 1/2*13
Ergebnis werde ich berichten.
Der 11 3/8*14 ist derzeit in Reparatur. Auch den werde ich dann mal probieren und ich bin auf das Ergebnis gespannt.
Zum Spritverbrauch kann ich leider noch nichts sagen, weil mein "Experiment" erst seit etwa 8 Wochen läuft.
Ich hoffe, daß ich durch probieren meine Wunschvorstellung bezüglich meiner Wandergeschwindigkeit, irgendwann finde und das bei annehmbarem Treibstoffverbrauch. Wenn dann die max. Drehzahl von 5500 U/min trotzdem erreicht wird ist das für mich o.k.
Die Endgeschwindigkeit die dann erreicht wird muß ich einfach akzeptieren, denke ich
Oder mache ich da einen Denkfehler??

[Peter.]

Für alle die es interessiert hier das Ergebnis vom Test 11 1/2 * 13
Drehzahl max. 5300 U / min
Endgeschwindigkeit weiterhin 34 kmh
Nach Hochdrehen auf max. kann die Drehzahl nach wenigen Sekunden auf 4500 U / min gesenkt werden für die Gleitfahrt.
Das Hochdrehen dauert natürlich ein paar Sekunden länger.
Die angestrebten 12 Kmh bei 2000 U / min habe ich noch nicht erreicht.
Hier brauche ich immer noch 2500 U / min.
Ich denke, daß ich da fast nichts mehr ändern kann ( muß oder soll ).
Eventuell sind ja meine Vorstellungen bei der vorhandenen Motorleistung auch etwas überzogen.
Eure Meinung interessiert mich da schon

[Seestern]

Du fragst nach Erfahrung ...

Ich habe mit dem Boot nie einen anderen Propeller gefahren, deswegen habe ich keine Vergleiche. Ich habe aber den Eindruck, dass das Boot mit diesem Motor und Propeller sehr zügig in Gleitfahrt übergeht - insbesondere mit nur 2 Personen an Bord - und daher noch etwas Reserven hat, um auch einen etwas steileren Propeller zu drehen. Andererseits dreht der Motor mit 4 Personen auf spiegelglattem Kanal gerade aus, beliebig viel Spielraum nach oben ist also nicht mehr.

Ich würde maximal sehr moderat die Steigung erhöhen, was zu etwas geringeren Drehzahlen führen wird, aber vielleicht auch dazu, dass der Motor "obenrum" nicht mehr genug Kraft hat, dann wirklich voll auszudrehen.
Vom Verbrauch würde ich mir nicht zuviel versprechen - ich fand die Motor-Boot-Propeller-Kombination damals schon sehr sparsam.

[diri]

Zitat von LO-Technik

Ich sag es ja immer wieder : Boote brauchen min. 2-Stufengetriebe !
Grüße : TOMMI

Dann braucht man aber wieder eine lastabhängige Zündzeitpunktverstellung, z.B den guten alten Zündverteiler mit Fliehkraft/Unterdruckverstellung oder was elektronisches in 3D, genau das hat ein einfacher Aussenborder aber nicht ,
da sind ZZP und Drosselklappenöffnungswinkel fest miteinander verkoppelt und auf max. Drehzahl abgestimmt,
daraus folgt: nehme ich einen Prop der weniger Enddrehzahl als vorgeschrieben bei Vollast bringt, dann liegt der ZZP im gesammten Drehzahlbereich, auch in Verhältnis zur Belastung, zu früh und das ist nicht besonders gut für den Motor , so ist der ZZP über den kompletten Drehzahlbereich verschoben,
ab wann es dann nun klingelt und Löcher in den Kolben macht müsste man ausprobieren ,
gruss dieter

[T-Technik]

Hallo Dieter,
mit den Außenbordern speziell kenne ich mich nicht so gut aus,
werde aber bald meinen ersten neuen Motor kaufen .
Danke nochmals für die Info .

In meiner größeren Dieselwelt gibt es hier nicht so viele Hindernisse .

Ginge es hier nur um reine Spaßboote,
wären diese Überlegungung eh nicht gerechtfertigt, vermute ich mal .
Aber auch mit kleineren u. mittleren Außenbordern kann man größere Touren fahren .

Vielleicht wäre es dann den Aufwand gerecht,
den Propeller mit V-max. an der vom Hersteller zugelassenen, niedrigsten Volllast.-N abzustimmen .

Ich würde erwarten,
dass dieses Boot mit Vollgas dann weniger g/kwh trinkt,
als ein gleiches Boot mit hoher Abstimmung im Teillastberreich u. gleicher V .


Wenn der Timo das ausprobiert u. die Ergebnisse hier uns mitteilt wäre schon klasse .


Grüße : TOMMI

[seebaer150]

Bin ganz Deiner Meinung. Könnte klappen.

[Water]

Ich habe mir jetzt nicht alles durchgelesen.

Fakt ist aber, dass Du den wirtschaftlichsten Verbrauch hast, wenn Du Dich drehzahlmäßig im Bereich des günstigsten Drehmoments bewegst. Da sind die Spülverluste am geringsten.

Das wird hier sicherlich keiner mit Sachkunde bestreiten.

Der Propeller sollte vom Durchmesser und vom kollektiven Blattwinkel her zudem so ausgelegt sein, dass Du unter Vollast die Drehzahl erreichst, wo der Motorenhersteller die Leistungsspitze des Motors sieht. Hier wäre ein Datenblatt des Motors hilfreich. Ansonsten solltest Du von der "Mitte" des empfohlenen Drehzahlbereichs unter Volllast ausgehen.

Damit Du Dir nicht selbst etwas vormachst, solltest Du entsprechende Tests mit Deiner üblichen Beladung (Mitfahrer) durchführen.

Ein Test mit fast leerem Tank und alleine bringt Dir kein aussagekräftiges Ergebnis.

Gruß Walter

[seebaer150]

Oh Walter,

Du hättest besser alles durchgelesen. liebguck. All das haben wir nämlich schon eruiert. Mir ist aber noch etwas anderes eingefallen. Der optimale Fahrzustand des Bootes ist noch gar nicht angesprochen worden. Kommentare und Meinungen dazu?

Gruß Jo

[TB!]

Mit ein paar Monaten Abstand noch einmal nachgefragt:

Die spezifischen Verbrauchskurven, die in einigen Beiträgen angeführt werden, gelten doch nur bei Vollast - bei einem Otto-Motor also mit voll geöffneten Drosselklappen?

(Der Begriff "Volllast" ist etwas irreführend, da damit der Zustand der maximalen Leistungsabgabe des Motors gemeint sein kann, aber auch der Zustand der maximal bei einer gegebenen Drehzahl möglichen Leistungsabgabe. Hier ist letzteres gemeint.)

Die Ausgangsfrage interpretiere ich daher so:

- Wenn ich in niedrigeren Geschwindigkeitsbereichen eine hohe Krafststoffeffizienz erzielen möchte, muss ich durch die Propellerwahl dafür sorgen, dass die jeweilige Geschwindigkeit bei möglichst vollständig geöffneten Drosselklappen erzielt wird.

- Wenn mir Schaltgetriebe oder verstellbare Propeller nicht zur Verfügung stehen, muss ich mich dem oben beschriebenen Ziel über die Wahl des Propellers nähern.

- Gesucht werden mithin Propeller, die die bevorzugte Geschwindigkeit bei möglichst geringer Motordrehzahl erreichen.

- Jetzt meine Frage: Die oben beschriebenen Propeller sind doch Propeller mit HOHER Steigung, oder? Bei einer gegebenen Motordrehzahl wird doch durch eine hohe Steigung eine größere Strecke je Umdrehung zurückgelegt? Voraussetzung ist natürlich, dass der Motor in der Lage ist, den Propeller auf Drehzahl zu bringen (siehe nächster Punkt).

- Da das Drehmoment nach dem kraftstoffoptimalen Arbeitspunkt des Motors wieder sinkt, wird dann aber irgendwo ein Punkt auftreten, bei dem der mit einer Drehzahlsteigerung verbundene Leistungszuwachs nicht ausreicht, um das Boot weiter zu beschleunigen. Das ist ja ähnlich wie bei Autos, die im Schongang nicht ihre mögliche Höchstgeschwindigkeit erreichen.

An der Stelle gleich noch die Frage: Welchen Unterschied macht es, ob ein Propeller bei gleicher Steigung 3 oder 4 Flügel aufweist?

[seebaer150]

[QUOTE=TB!;2610280]Mit ein paar Monaten Abstand noch einmal nachgefragt:

"Die spezifischen Verbrauchskurven, die in einigen Beiträgen angeführt werden, gelten doch nur bei Vollast - bei einem Otto-Motor also mit voll geöffneten Drosselklappen? "


Das ist nicht zutreffend !!!