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L’elica, detta anche elica propulsiva o propulsore a elica, è l’organo meccanico in grado di assicurare la forza di propulsione indispensabile a qualsiasi imbarcazione a motore.
Essa trasmette la potenza del motore convertendo l’energia meccanica in spinta e permette il movimento dell’imbarcazione verso una determinata direzione.
All’apparenza è uno strumento molto semplice, ma in realtà nasconde una certa complessità, e per questo ne esiste una grande varietà di forme e di dimensioni. In questo articolo vedremo assieme quali sono i principali aspetti che influiscono nella scelta di un’elica, fornendoti le informazioni utili per selezionare quella più adatta.
Scegliere l’elica perfetta è importante perché tale strumento è una parte consistente dell’imbarcazione: oltre ad incidere nelle performance del natante, essa influisce anche nei consumi del carburante.
Individuare quella migliore permetterà di soddisfare tutte le necessità, sia in termini di prestazione che in termini di costi. Ma quali sono gli aspetti da considerare per comprendere quale elica è la migliore?
Le caratteristiche principali che devi valutare sono:
Vediamo nel dettaglio i singoli aspetti e le informazioni che possono essere utili per individuare l’elica più adatta per un’imbarcazione.
Per determinare le dimensioni di un’elica si considerano due valori: il passo e il diametro.
Il passo è espresso in pollici e corrisponde alla distanza teorica longitudinale che l’elica percorrerebbe compiendo un giro completo su sé stessa, immersa in un fluido indeformabile.
Similmente può essere considerato come la profondità di penetrazione di una vite in un blocco di legno ad ogni giro completo di un cacciavite.
Più la lunghezza del passo è ampia, maggiore è la quantità d’acqua spostata ad ogni rotazione, e di conseguenza maggiore è la spinta fornita all’imbarcazione.
Tale lunghezza però aumenta lo sforzo necessario a imprimere il giro o ad aumentare il numero al minuto; di conseguenza si richiede sempre che la potenza e la coppia all’asse siano adeguate. Se l’imbarcazione ha una stazza importante, il passo corto è la scelta migliore perché consente stabilità e una giusta velocità al natante. Se invece l’imbarcazione è leggera, il passo lungo permette performance di velocità superiori e si adatta meglio a una struttura più agile.
Tale valore identifica il diametro della circonferenza circoscritta all’elica e viene calcolato misurando direttamente il raggio, cioè la distanza tra il centro dell’elica (cd. mozzo) e la punta di una qualsiasi delle sue pale, moltiplicato per due.
Come per il passo, una lunghezza ampia del diametro determina una quantità maggiore di acqua spostata e quindi una forza propulsiva superiore. Ciò richiede ovviamente uno sforzo più elevato da parte del motore.
La crescita del diametro deve quindi corrispondere ad una maggiore potenza del motore, necessaria per garantire il corretto funzionamento.
La scelta del diametro dipende inoltre dallo spazio disponibile sotto la piastra anti cavitazione, in particolare nel caso sia presente il piede poppiero che necessita di movimento.
Il numero di pale determina l’efficienza dell’elica ma influisce anche sul livello di vibrazioni trasmesse all’imbarcazione.
Un’elica con meno pale è più efficiente, ma rischia di trasmettere più vibrazioni al natante. Viceversa, un numero elevato porta a una minore vibrazione ma a una prestazione inferiore, generando una resistenza superiore al moto rotatorio impresso dal motore.
Inoltre la presenza di troppe pale rischia di introdurre delle turbolenze negative che possono compromettere il corretto funzionamento del motore e dell’imbarcazione. L’equilibrio perfetto è spesso rappresentato da un’elica a tre pale, che consente una giusta stabilità della barca ed elevate prestazioni di velocità: è infatti la soluzione ideale per le eliche destinate alle imbarcazioni da diporto.
Un altro aspetto fondamentale per la scelta dell’elica perfetta è il senso di rotazione che questa possiede. La rotazione dell’elica, oltre che imprimere all’imbarcazione una spinta primaria longitudinale, imprime anche una spinta secondaria laterale, sebbene molto inferiore, che normalmente viene corretta inconsapevolmente tramite il timone, ma che in alcuni casi potrebbe risultare fastidiosa durante le manovre.
Il lato verso cui tale spinta è data dipende dal senso di rotazione dell’elica: verso sinistra se sinistrorsa, verso dritta se destrorsa.
Volvo Penta, da sempre leader dell’innovazione nel mondo marino, già negli anni ‘80 aveva introdotto il piede poppiero DuoProp dotato di due eliche controrotanti in grado di compensare la spinta laterale. Tale soluzione consente di ridurre considerevolmente gli spazi necessari alla manovra, aumentando contestualmente il rendimento del sistema propulsivo in crociera.
Successivamente, Volvo Penta ha introdotto in esclusiva il sistema IPS dotato di due eliche controrotanti traenti, che ha rappresentato un’ulteriore svolta epocale rendendo ancora più semplice la manovra e riducendo consistentemente i consumi. Nel caso si disponga di due eliche è importante, quindi, che queste siano controrotanti, cioè abbiano senso di rotazione opposto cosicché le due spinte laterali secondarie si compensino.
L’acciaio inossidabile, il bronzo e l’alluminio sono i materiali più comunemente usati nella produzione di eliche destinate alla nautica da diporto.
Il bronzo è un materiale facilmente lavorabile che permette di raggiungere ottime prestazioni, ma risulta essere più soggetto a corrosione. È tipicamente utilizzato in installazioni complesse quali motorizzazioni entrobordo o IPS.
L’acciaio inox è, invece, molto più complesso da lavorare e decisamente più costoso, ma risulta essere più resistente alla cavitazione e alla corrosione. Inoltre, essendo indeformabile, è il materiale adatto per un motore che richiede alte prestazioni e grandi potenze.
Il più economico dei materiali è l’alluminio che risulta facilmente lavorabile, ma è meno prestante rispetto al bronzo e all’acciaio. È la soluzione più semplice ed economica adatta soprattutto per motori fuoribordo di potenza medio-bassa.
Una volta considerati tutti questi aspetti è necessario comprendere se l’elica individuata sia compatibile con il motore della propria imbarcazione: questa informazione è rintracciabile nelle specifiche tecniche del motore.
In Vio Nautica siamo specializzati nella vendita di eliche e motori per imbarcazioni e siamo in grado di offrire un supporto nella scelta migliore dei propri equipaggiamenti.
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