Modellens skalafart kan beregnes etter denne formelen:

Modellens fart = Originalens fart : kvadratroten av skalatallet (16)
Eks: 31 knop : kvadratroten (16) = 7,75 knop.

Beregning av elektromotor i forhold til beregnet omdreiningsturtall.

Hvis vi velger å bruke utregningen som gir høyest modellturtall (8800 rpm), kan vi beregne elektromotor for denne modellen.
Messingpropeller i størrelsen +/- 35 til 40 mm. Ø takler denne omdreiningshastigheten uten å kavitere.
(Kavitering beskrives lenger nede i beskrivelsen).

Data / info om elektromotorer står gjerne oppført slik:
        Data er hentet fra Robbe: 1-4013 EF 76/2
                -Diameter: 38,00 mm.
                -Vekt: 210 gram
                -Lengde: 57,00 mm.
                -Spenning: 7,2 - 9,6 Volt
                -Omdreininger / rpm: 11400
                -Strømforbruk: 7,00 A ved maks effektivitet.
                -Strømforbruk max: 20,00 A.
                -Effektivitet: 70%
                -Aksel Ø : 3,2 mm.

Nominell spenning for denne motoren er 8,4 Volt. Fra tabellen ser vi at den snurrer med 11400rpm ved denne spenningen.
Videre kan vi beregne effekten for denne motoren, her kan vi benytte ohms lov for beregning av effekt: (P = U x I).  U = Spenningen - I = motorstrøm - P = Effekt.
Dette gir oss P = 8,4V x 7A = 58,8 W.
Maks effektivitet på 70% gir en reduksjon på: 70 x 58,8 : 100 =  41,2 W på propellen.
Turtallet er her vanligvis 75% av maks, som gir: 75% x 11400 : 100 = 8550rpm.

Teoretisk sett trenger du ca. 36,8 Watt for å tilsvare 340 Hk originalt.
Dette kan beregnes slik:
340 Hk x 1,73 = 588,2 Kilowatt : kvadratroten av skalatallet (16) = 36,76 Watt.

Her ser vi at vi har fått mer effekt ut på propellen enn det som trengs i forhold til skalaforholdet, så dette alternativet skal holde brukbart.

I de tilfeller hvor man havner urimelig høyt i propelleffekt kan motorspenningen reduseres ned, men da ikke under minste merkespenning.
Hvis vi beholder samme motor kan vi beregne dette slik:
Beregnet rpm = nom turtall : nom.spenning x ny driftspenning.
Dette gir ved 7,2 Volt: 11400 : 8,4V x 7,2V = 9771 rpm.
Beregning av ny motoreffekt: (P = U x I), 7,2V x  7A = 50,4 Watt.
Maks effektivitet på 70% gir en reduksjon på: 70% x 50,4 W : 100 = 35,3 Watt
Turtallet er her vanligvis på 75% av maks, som gir: 75% x 9771 : 100 = 7328rpm.

Her ser vi at modellens propelleffekt er tilnærmet lik originalens effekt skalert ned i aktuell skala. Dette er akseptabelt.
Ut fra aktuell omdreining kan man plukke ut en passende propell.
I dette tilfellet skal en Ø 40mm messingpropell gjøre jobben.
Disse takler rpm opp til 8.800. En propell med 3 blader gir godt skyv i båten, men velger man i stedet en med 4 blader, reduserer denne litt av farten men øker skyvemomentet.
Båttype og skrogform spiller en viktig rolle for propellvalg. Utregningene passer båter med en eller to propellaksler. I båter med to motorer skal disse dreie innover mot kjølen i fartsretningen. I noen tilfeller kan dette avvike for eksempel på slepebåter.
Du kan beregne ca. propellturtall for modellen.

Ta utgangspunkt i originalens propellturtall og multipliser med kvadratroten av skalatallet eks 1:16 (16)
Vi bruker som eksempel Yanmar 340 Hk.
Denne motoren har et max turtall på 3300rpm, og leveres med reduksjonsgir 1,5:1 og 2,5:1.
Dette gir følgende omdr. verdier avhengig av girtype:
3300rpm : 2,5 = 1320rpm  og  3300rpm : 1,5 = 2200rpm.

På modellen vil dette tilsvare:
1320rpm x kvadratroten av skalatallet (16) = 5280rpm
2200rpm x kvadratroten av skalatallet (16) = 8800rpm
Dette under forutsetning av at propellstigningen er omtrent lik diameteren.
Kavitering ! Hva er det ???

Ordet "Kavitering" ble nevnt tidligere, og oppstår ved feildimensjonering av turtallet i forhold til propell og stigning på denne. På modellen oppstår dette når motoren snurrer propellen med høyere rpm, enn denne er beregnet for. Kavitering oppstår ved at det skapes et "hulrom" av luft rundt propellen(e) slik at denne ikke er i stand til å vri seg gjennom vannet. Dette kan lett merkes ved at båten har lite eller ingen trekkraft, og dårlig manøvreringsevne, er båten nærme land kan du høre at propellene spinner under vann. Ved å redusere farten på motoren(e) vil propellen(e) få nytt tak.
Kavitering vil også oppstå dersom propellen er delvis ute av vannet eks på hekkaggregat eller utenbordsmotorer. Dette vil du gjerne se som effekttap eller at båten har tungt for å plane i sjøen. Løsningen kan være å redusere propelldiameteren, og evt brukere en propell med høyere pitch (stigning). Graupner leverer speedpropeller med stigninger 1,4 og 1,6x propelldiameteren med betegnelsen "K" og " "S" serien ( Art.nr: 2299.xx og 2327.xx ) Disse koster fra en 22,- Kr og oppover etter størrelsen.      
Propeller til modellbåter leveres i diverse størrelser, typer og diametre alt fra 2 blad og opp til 7-blader. 2-3-4 blader levers rimelig i plast, men fåes også i messingutførelse til noe høyere pris.

Bruksområder for diverse propeller:

Linken under gir en oversikt over hvilke propeller som passer for den aktuelle båt-typen:

http://www.modelskibet.dk/group.asp?group=96
Nr 1: 4 blad Ø 25mm høyregående messingpropell M4 fra Hollandske Raboesch.

Nr:2: 3 blad Ø 35mm venstregående plastpropell M4 fra Robbe.

Nr 3: 2 blad Ø 44mm pitch 2,6" rustfri speedpropell for drivedog fra Prather. Pitch angir stigningen.

Nr 4: 3 blad Ø 42mm pitch 57mm alumina propell. ( overflatedrev )

Motor, Turtall og propellberegninger !
Tekst og foto: Svein A. Isaksen (c)

Nedenstående utregninger kan benyttes for å beregne omtrent propellturtall på modellen i forhold til originalen, samt skalafart og hvordan finne antall omdreininger på elektromotorer ved bruk av lavere eller høyere spenning enn merkespenning.

Takk til Roger Fosland i Tromsø Modellbåtklubb www.tmbk.no for nyttige beregninger.
webmaster@bsmbk.org   (c) 2004-2009  JSH-WebCon.  (WPM. All rights reserved)
Bergen Skala
Modellbåtklubb