Le Eliche del Motore

LE ELICHE DEL MOTORE

Chiunque abbia una barca o un natante (esclusi i pedalò, le canoe ecc …) avrà bisogno di confrontarsi con l’elica del suo motore.

Che sia un motorino ausiliario, del proprio tender, di un entrobordo diesel, di un fuoribordo a benzina, senza l’elica il motore non serve a niente, ma anche con un’elica sbagliata non si va lontano.
Vediamo intanto la nomenclatura di base.

L’elica ha un mozzo e ha le pale (da 2 a 5), può essere destrorsa se gira verso destra, in senso orario o sinistrorsa il contrario. Nelle barche con due motori in genere si montano a specchio, cioè una destrorsa e una sinistrorsa per compensare l’effetto evolutivo dell’elica stessa e andare dritti.

Oltre al numero delle pale le altre tre caratteristiche importanti sono: il diametro, il passo, il materiale.
Il diametro è l’ultimo dei nostri problemi in quanto il costruttore lo predispone secondo la sua progettazione in base al passo che decidiamo di montare.

Il passo è la distanza che percorre la nostra elica “avvitandosi” nell’acqua in un giro da 360 gradi. Il passo ottimale è quello che riesce a ottimizzare tutti i giri del motore. Un’elica a passo troppo lungo infatti, avrà meno potenza sul breve e tenderà a non far fare tutti i giri al motore. (In auto è come usare sempre le marce alte) Viceversa un passo troppo breve, ci darà un ottimo spunto (utilissimo per sport da traino) ma avremo velocità limitate dal raggiungimento prematuro di tutti i giri del motore. (come camminare sempre in prima).
Le misure del passo e del diametro sono in pollici e nell’acquisto fatevi assistere da uno che se ne intende.

I materiali

Il materiale primo nella costruzione delle eliche è sempre stato il bronzo, non arrugginisce, è rigido al punto giusto, però è pesante e viene utilizzato solamente nei motori entrobordo in linea d’asse sia per barche a vela che per motoscafi.
Il secondo materiale è l’inox che ha un peso inferiore del bronzo del 20% e che sta conquistando velocemente lo scettro del materiale più diffuso per motori oltre i 15 cv in virtù delle caratteristiche di durata e rigidità.

Il più “povero” dei materiali (costa da 1/3 a ¼ dell’inox e ne pesa un terzo ) è senz’altro l’alluminio. Il pregio è sia il costo, che la sua fragilità, infatti è meglio che si rompa una pala dell’elica piuttosto che avere danni all’albero, all’asse ecc … D’altro canto è un materiale eccessivamente flessibile e, quando serve una buona potenza per uscire dall’onda di prua e iniziare la planata, magari con barca carica, la flessione eccessiva delle pale riduce l’efficienza del motore.

Il policarbonato. Questo materiale per il momento è usato solo su motori molto piccoli, quelli dei tender, con pochi cavalli o in quelli elettrici.

Diciamo quindi che  considerazioni tecniche e commerciali fanno si che venga utilizzato l’alluminio sino a potenze di 80/100 cavalli, dopodiché si passa all’acciaio e successivamente con motori spropositati ed eliche di superficie ad alte prestazioni, di nuovo al bronzo e poi di nuovo all’acciaio ma con profili diversi.

Oltre alla rigidità necessaria, il peso ha la sua importanza per preservare tutta la linea di trasmissione. Immaginate di invertire la marcia riducendo drasticamente la potenza. Un’elica pesante, continuerà a girare per qualche istante, trascinata dal suo peso e inserire un invertitore in direzione opposta provocherà strappi e sollecitazioni mica da ridere. Con l’alluminio questo non avviene. L’elica leggera si ferma subito.

Un’altra considerazione è la cavitazione.

La cavitazione è il fenomeno fisico per il quale le particelle dell’acqua e i loro filetti fluidi, si staccano dalla superficie che lavora provocando uno “stallo”. Questo avviene con le ali degli aerei quando la velocità non è sufficiente e la portanza cessa di colpo oppure l’angolo di “attacco” dell’ala è sbagliato. Avviene nel windsurf e nelle derive quando la pinna o la deriva o la pala del timone hanno un profilo non idoneo e la velocità impedisce all’acqua di “riempire” gli spazi intorno all’appendice. Risultato? nessun controllo, se non si rallenta, la barca scuffia, il windsurf va in “spinout” e fa quello che vuole. Anche l’elica è un’appendice immersa ed è soggetta alla cavitazione. Se le pale hanno toccato da qualche parte e il profilo non è più perfetto, sentiremo vibrare tutta la barca (sostituire immediatamente l’elica per evitare danni alle trasmissioni). Di ben altro progetto sono le eliche di superficie che invece sfruttano le bolle d’aria e la schiuma generata in superficie e gli studi fisici e meccanici ci porteranno presto in quella direzione. Eliche di superficie per tutti. Più efficienti (albero e asse quasi orizzontali) e meno consumi.

Non sprecare potenza è la prima risorsa.

Marco Scanu, diplomato al nautico, conduttore imbarcazioni, si occupa di comunicazione soprattutto in campo nautico.