Hélices fueraborda: diseñadas para el rendimiento

¿Te interesa la ciencia detrás de las hélices fueraborda? Si es así, este artículo es para ti.

Las hélices originales Yamaha , Mercury , Solas , Acme y Michigan Wheel están diseñadas para mejorar el rendimiento de su motor fueraborda. Cada centímetro y ángulo, incluso su material, influyen en el rendimiento de las hélices. Conocer las especificaciones de una hélice le ayudará a seleccionar la que le permita aprovechar al máximo la potencia de su motor fueraborda.

Términos de ingeniería de hélices

Diámetro

Este es el ancho total del "círculo" en las puntas de las palas al girar la hélice fueraborda. El diámetro adecuado para cada modelo de hélice se determina según su diseño y aplicación.

Un diámetro mayor impulsa más agua y alcanza mayor profundidad; por lo tanto, se suelen usar en embarcaciones grandes y pesadas o con motores de gran altura. Un diámetro menor se suele usar en embarcaciones más ligeras, donde la hélice opera a menor profundidad o cuando se desea aumentar las RPM del motor. Dentro de una misma serie de hélices, a medida que aumenta el diámetro, el paso generalmente disminuye.

Paso de la hélice

El paso es la distancia que una hélice recorrería en una revolución completa como si atravesara un sólido. Cada pulgada de paso equivale aproximadamente a 150 RPM, con una variación de ±50 RPM. La hélice adecuada permitirá que su motor, bajo una carga normal o alta, alcance la parte superior del rango de aceleración a fondo especificado por el fabricante sin excederlo. Un paso menor proporcionará mayor aceleración y potencia, pero una velocidad máxima menor. Un paso mayor proporcionará menor aceleración, pero un mayor potencial para alcanzar velocidades máximas más altas. Dentro de una misma serie de hélices, a medida que aumenta el diámetro, el paso generalmente disminuye.

Rastrillo de hélice

El ángulo de ataque es el ángulo de las palas con respecto al cuerpo de la hélice, o centro, y se expresa en grados. Una hélice con un ángulo de ataque alto es más adecuada para aplicaciones con montaje de motor alto. Reduce la ventilación y aumenta la sustentación de proa. Sin embargo, un ángulo de ataque excesivo puede afectar negativamente la maniobrabilidad y el rendimiento, forzando el motor, lo que reduce el impacto en el agujero. Una hélice con un ángulo de ataque bajo reduce el esfuerzo del motor, lo que resulta en un impacto potencialmente mejor en el agujero y mayores RPM de funcionamiento a máxima aceleración (WOT).

Tamaño de la hélice

El tamaño de una hélice fueraborda se expresa típicamente por su diámetro y paso, en pulgadas. El diámetro es el primer número. El paso es el segundo. Por lo tanto, una hélice de 14″ x 17″ mediría 14″ de diámetro y 17″ de paso. Esta misma hélice podría expresarse como 14″ x 17″ x 3, lo que indicaría un diseño de tres palas.

Corte de hélice

La copa es el pequeño labio curvado en la punta de la pala o en el borde de salida. En cantidades adecuadas, la copa reduce la ventilación y el deslizamiento, lo que permite mayores alturas de montaje y una mayor elevación de proa. Sin embargo, un exceso de copa puede causar un par de dirección excesivo y una elevación de proa excesiva, y limitar la capacidad del motor para desarrollar y mantener las RPM adecuadas.

Geometría de las palas de la hélice

La geometría de la pala se refiere a la forma real de la pala u "oreja". Al manipular la forma, el diámetro y el paso de la pala, se crean diferentes características de rendimiento para cada tipo y estilo de hélice.

Área de la superficie de la pala de la hélice

Cuanta más superficie de pala tenga una hélice, más agua impulsará. Esto se traduce en un mejor impacto en el agua y una mayor eficiencia de planeo. Sin embargo, una superficie de pala excesiva puede generar una resistencia significativamente mayor, lo que podría limitar las RPM del motor y causar problemas de manejo de la embarcación.

Número de palas de la hélice

Tres palas son las hélices más comunes. Ofrecen un buen rendimiento general, velocidad máxima y eficiencia para la mayoría de las aplicaciones. Cuatro palas se caracterizan por proporcionar mayor aceleración, mejor sustentación de proa y popa, y menor ventilación. Sin embargo, su mayor superficie puede crear resistencia en el motor, lo que resulta en velocidades máximas más bajas y un manejo potencialmente diferente. La ventilación se produce cuando el aire se aspira alrededor de las palas de la hélice. Normalmente, esto aumenta las RPM, pero reduce la velocidad, porque las palas de la hélice no están mordiendo agua "limpia". Esto suele ocurrir durante las curvas cerradas o en ciertas condiciones del agua, como mar de popa. La ventilación controlada puede ser beneficiosa, ayudando al motor a ganar RPM durante la aceleración fuerte. Diseñada en ciertas hélices, generalmente de dos tiempos, la ventilación puede aparecer como pequeños orificios en el lateral del cuerpo de la hélice. Estos permiten que el escape se aspire intencionalmente alrededor de las palas en el disparo, lo que ayuda a los motores de dos tiempos a generar las RPM más altas que necesitan para un rendimiento adecuado en el disparo. Los motores de cuatro tiempos no suelen utilizar ventilación integrada.

Cavitación de la hélice

La cavitación se produce cuando la presión del agua sobre la superficie de la pala se reduce hasta el punto de convertirse en vapor de agua, formando burbujas. Si estas burbujas revientan, pueden causar una "quemadura por cavitación", que puede deteriorar la superficie de la hélice y causar problemas de rendimiento. Dado que esta condición puede provocar un aumento de las RPM del motor, a menudo se confunde con la ventilación.

Deslizamiento de la hélice

El deslizamiento es la cantidad de energía desperdiciada que genera una hélice. En otras palabras, la distancia real recorrida en una revolución completa de la hélice es menor que su medida de paso. El deslizamiento suele expresarse como un "porcentaje de ineficiencia". Aunque esto pueda no parecer una ventaja, cada línea de hélices incorpora cierta cantidad de deslizamiento. Esto contribuye a crear diferentes características de rendimiento.

Tiro al hoyo

El hole shot es la aceleración rápida de la embarcación, desde una posición de reposo o a muy baja velocidad hasta alcanzar el planeo. Es entonces cuando el motor y la hélice trabajan al máximo.

Relación de transmisión

La relación de transmisión de un motor marino se refiere a los engranajes utilizados en su unidad inferior. Es importante elegir una hélice que permita que el motor funcione dentro de las RPM a máxima aceleración (WOT) recomendadas por el fabricante en condiciones normales de carga. Cuanto mayor sea la relación, mayor será la potencia de empuje que producirá el motor. Cuanto menor sea la relación, mayor será la velocidad máxima que podrá alcanzar.