Pratiques et Techniques de la Plaisance

Rubrique : Inverseur et propulsion

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Vitesse « nominale » ou nombre de tours/mn nominal Version imprimable

Publié Août 2013, (màj Août 2013) par : ernestpt

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16 Messages de forum

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• Vitesse « nominale » ou nombre de tours/mn nominal 27 août 2013 09:47, par Pil-Poil

  Attendons l’avis des spécialistes ...

  Mais le bon sens indique que si la base est celle d’un moteur automobile (comme c’est le cas pour mon Perkins Prima), le moteur a été conçus pour fonctionner correctement et sans risque sur toute sa gamme de vitesse de rotation.

  Une réponse approximative se trouve dans le graphique donnant le couple du moteur en fonction de sa vitesse de rotation : plus le couple a une forme de cloche étroite et pointue, plus le régime au couple maximum est le régime optimal. On voit que pour mon Perkins, le couple est très plat.

  Pour le Yanmar on trouve les couples peut-être ici ? http://boatdiesel.com/Engines/Yanma...

  

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• Vitesse « nominale » ou nombre de tours/mn nominal 27 août 2013 09:56, par Négofol

  Animateur

  Le concept de vitesse nominale n’a pas grand sens : tout dépend de la charge du moteur.
  En effet, on considère souvent que le moteur fonctionne dans des conditions optimales au voisinage du couple maximum (qui correspond d’ailleurs à la consommation spécifique la plus faible, donc au meilleur rendement).
  Mais ceci est valable pour un moteur chargé à ce régime à une valeur proche de ce couple maximum, ce qui n’est pas du tout le cas sur un bateau, où la charge est constituée de la puissance absorbée par l’alternateur et par l’hélice. La puissance absorbée par l’alternateur à régime donné dépend uniquement de la charge électrique du fait de la présence d’une régulation et la puissance absorbée par l’hélice varie approximativement comme le cube du régime (si on veut raffiner on peut prendre puissance 2,8 au lieu de 3).
  Donc un moteur développant par exemple 30 kW à 3600 t/mn et dont le couple max se situerait à 2400 t/mn serait chargé à ce régime de 2400 t/mn de seulement 10 kW environ (9 kW pour l’hélice et 1 kW pour l’alternateur) alors qu’il serait capable de développer 22 ou 24 kW...
  En aéronautique, où le problème est similaire (avions à hélice à pas fixe), on prend en général comme régime de croisière 85 % du régime max, soit 62 % de la puissance max... (valeurs issues de l’expérience).
  Le problème est différent si le bateau est muni d’une hélice à pas variable qui permet d’augmenter la charge à régime intermédiaire (mais il est nécessaire dans ce cas de surveiller la température d’échappement pour éviter une surcharge moteur en augmentant le régime, qui peut être catastrophique). Cas rare sur petit voilier.

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• Vitesse « nominale » ou nombre de tours/mn nominal 27 août 2013 10:08, par Négofol

  Animateur

  Pour illustrer mon propos, si on prend les courbes du Yanmar 3YM30, on constate que le régime max est de 3600 t/mn, que le couple max se situe entre 2000 et 2500 t/mn, qui serait donc la plage de fonctionnement optimum, mais dans cette plage le moteur peut développer entre 15 kW à 2000 t/mn et 18 kW à 2500 t/mn (courbe pointillée), alors que la puissance absorbée par l’hélice n’est que de 3 ou 6 kW respectivement (courbe bleue) donc très loin du point de fonctionnement optimum.

  

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  • Vitesse « nominale » ou nombre de tours/mn nominal 27 août 2013 10:45, par Pil-Poil         Ce message répond à ...

    Dans le cas d’un voilier de plaisance, on peut aussi définir le régime optimum comme celui qui donnera le meilleur rendement consommation / vitesse du bateau.

    Cela a l’avantage de tenir compte de l’ensemble de la chaîne : moteur, réducteur, hélice, et même état de la mer.

    A mon avis, le point important est de savoir si le moteur - réducteur - arbre -presse étoupe - etc... du voilier peut tenir quelques heures (sans dégâts) au régime de rotation maximum lorsqu’il s’agit de se sortir d’un mauvais pas, par exemple au vent d’une côte avec 30 ou 40 noeuds de vent et une mer démontée ...

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    • Vitesse « nominale » ou nombre de tours/mn nominal 27 août 2013 10:57, par yoruk         Ce message répond à ...

      Animateur

      Dans le cas d’un voilier de plaisance, on peut aussi définir le régime optimum comme celui qui donnera le meilleur rendement consommation / vitesse du bateau

      Sur le Voyage 12.50, et son Yanmar 4JHTE (turbo), le régime qui me rassure (tout va bien, le moteur tourne rond, pas de vibration, pas dégagement de fumée) :

      • 2000 tours,
      • 6 nœuds sur mer plate et carène propre,
      • 2 (j’insiste : deux !!!) litres à l’heure

       
      Le moteur est d’origine (1990), avec 5.400 heures... pourvu que çà dure

      Michel

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      • Vitesse « nominale » ou nombre de tours/mn nominal 27 août 2013 11:19, par Fulmar         Ce message répond à ...

        Je fais marcher le yanmar 3YM30 sur le Feeling 1090 avec une hélice tripales avec 2000 à 2500 tours/mn. En conditions normales, mer plate, à 2300 il fait marcher le bateau à 6 noeuds en consommant 2l/h. De 2007, il a tourné 600h.
        Le manuel dit : "Ce moteur est conçu ... pour tourner à :
        Puissance maximum (3600 à 3800 t/min) pendant moins de 5% de son temps de service total (30 minutes toutes les 10 heures)
        Vitesse de croisière (3400 t/min maximum) pendant moins de 90% de son temps de service total (9 heures toutes les 10 heures).« _ Et plus loin : »Dans la mesure du possible, faites tourner périodiquement le moteur à un régime proche du maximum en faisant route. Il en découlera des températures d’échappement plus élevées qui contribueront à éliminer les dépôts de calamine, à préserver les performances et prolonger la vie du moteur." - ce que je fais toutes les 5 heures si le moteur doit tourner longtemps.
        Roland

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        • Vitesse « nominale » ou nombre de tours/mn nominal 27 août 2013 11:35, par ernestpt         Ce message répond à ...

          Voilà des infos que ne donne pas le manuel du 3GM30, qui tourne d’ailleurs beaucoup moins vite, d’autant qu’à un moment 1800 tours y est appelé une vitesse élevée, alors que c’est le début des vitesses de croisière.

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      • Vitesse « nominale » ou nombre de tours/mn nominal 27 août 2013 11:27, par ernestpt         Ce message répond à ...

        Je suis bien d’accord avec Michel et Robert. J’ai moi même tendance à tourner à faible régime (1800 à 2000 tours), sauf besoin spécifique.
        Mais je me fais régulièrement doubler par des voiliers qui visiblement testent la longévité de leur moteur à la vitesse maximale, d’où ma question du départ. D’autant que je n’ai pas trouvé non plus de courbes de consommation, mais comme dirait Yoruk, la conso est fonction du couple résistant de l’hélice, entre autres éléments.

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        • Vitesse « nominale » ou nombre de tours/mn nominal 27 août 2013 11:54, par Négofol         Ce message répond à ...

          Animateur

          Les courbes se trouvent sur les fiches des moteurs .

          pour Yanmar :
          http://fenwick.fr/moteurs-inboard-g...

          par exemple le 3YM30 :
          http://fenwick.fr/pdf/marine/3YM30.pdf

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          • Vitesse « nominale » ou nombre de tours/mn nominal 27 août 2013 12:37, par ernestpt         Ce message répond à ...

            Hé oui, pour les toujours en vente. Visiblement le 3GM30 a été remisé au musée.
            Merci quand même.

            Lionel

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            • Vitesse « nominale » ou nombre de tours/mn nominal 27 août 2013 15:38, par Négofol         Ce message répond à ...

              Animateur

              Voila, voila :
              Courbes pour le 3GM30 (extraites du manuel en ligne chez Yanmar page1-7 : http://www.yanmarmarine.co.uk/pdfs/...

              Noter la courbe de puissance DIN A en pointillé : max 1 h et la courbe en trait plein : puissance continue.
              Le couple max se situe à 2800 t/mn, typique d’un moteur assez ancien, peu poussé et sans turbo. On peut remarquer que, dans ce cas, c’est aussi le point de meilleure consommation spécifique (= meilleur rendement).

              

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              • Vitesse « nominale » ou nombre de tours/mn nominal 27 août 2013 17:13, par ernestpt         Ce message répond à ...

                Super. j’avais un scan du manuel en français, mais malgré tout le respect que je dois au collègue qui l’a scanné, les graphes passent très mal, notamment celui qui tu montre.

                Je suis allé sur le site, ... sans trouvé évidemment ce que tu nous montres, cependant j’ai ceci qui peut enrichir tes éléments (mais attention au copyright, hein ?).

                "To estimate fuel consumption
                This example is the 6CX-ETE, 420hp @ 2700 rpm, engine

                To work out an approximate fuel consumption : select the rpm from along the bottom of the chart and go up to the propeller power curve, go to the right and select the horsepower (hp).
                Write it down.
                Back to the vertical rpm line, go up to where it intersects the specific fuel consumption curve. Go to the right and select the specific fuel consumption (sfc) in grams per horsepower per hour, write it down.
                Multiply your hp figure by your sfc figure and divide by *850, this is the fuel consumption in litres per hour.
                U.S. operators may multiply the hp x sfc and divide by *3220 for fuel consumption in U.S. gallons per hour.
                The example shows that at 2300rpm, the propeller absorbs 250hp x 165sfc divided by 850 = 48.5litres per hour.
                or :
                2300rpm, 250hp x 165sfc divided by 3220 = 12.8 U.S. gallons per hour.
                * (The specific gravity of diesel is given as 850 grams per litre and 3220 grams per U.S. gallon. The S.G. can vary but the figure given is commonly used.)
                Also, for a more accurate figure multiply the answer by 1.03-1.05 to account for drive train losses. In this example 48.5 x 1.03 = 50 litres/hour."

                

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                • Vitesse « nominale » ou nombre de tours/mn nominal 27 août 2013 17:20, par Négofol         Ce message répond à ...

                  Animateur

                  Ben, c’est tout simplement la définition de la consommation spécifique SFC :
                  Consommation (g/h) = SFC (g/h/kW) x puissance (kW) et conversion grammes en litres via la densité (kg/l)... De l’arithmétique de CM1 de mon temps (enfin Math Sup maintenant : la règle de 3, la base du métier de l’ingénieur (certains disent qu’elle suffit) n’étant plus à la mode).
                  

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                  • Vitesse « nominale » ou nombre de tours/mn nominal 27 août 2013 17:30, par ernestpt         Ce message répond à ...

                    Yes, beutte hittize goude quand ze taf iz donne !

                    Et en plus la densité, moi je ne la connaissais pas ...

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                    • Vitesse « nominale » ou nombre de tours/mn nominal 27 août 2013 18:27, par Négofol         Ce message répond à ...

                      Animateur

                      La densité élevée du GO est un vilain petit secret que beaucoup ne veulent pas voir exposer : en effet, la prétendue « économie » du diesel, qui « justifie » un surcoût important en automobile (en France), est surtout due à la densité :
                      Si on compare les motorisations « modernes » de la nouvelle Clio Renault (cycle combiné, chiffres site Renault) :
                      moteur Diesel 90 CV dCi 90 EDC : 3,7 l/100 km = 3,15 kg/100 km
                      moteur Essence 90 CV Energy TCE 90 : 4,5 l/100 km = 3,15 kg/100 km
                      En effet densité GO = 0,85 et essence 0,7...
                      L’économie est donc purement fiscale...

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• Vitesse « nominale » ou nombre de tours/mn nominal 27 août 2013 14:17, par Koala-5

  Partant du principe que le rendement d’un moteur est meilleur à forte charge et faible vitesse de rotation, j’ai opté lors de la re-motorisation avec le Midif 27 CV, de mon bateau (5 tonnes/9 mètres de longueur de flottaison) pour une hélice bipale 17x12, un peu plus longue que celle proposée..

  Les caractéristiques du moteur en question donne la puissance maxi à 3600 tours et une courbe de couple très plate entre 1500 et 2500 tours.

  Pour ma part, je tourne en croisière à 2000/2050 RPM, pour une vitesse de l’ordre de 5 à 5,5 nœuds par mer calme.
  La consommation est de l’ordre de 1,5/1,8 l/h,soit 8/9 CV de puissance absorbée à l’hélice.

  Dans de mauvaises conditions, vent et clapot de face, je pousse à 2500 tours, pour environ 4,5 nœuds sur le fond.

  A fond, je suis à 3500 tours, mais déjà à la vitesse limite de carène, donc bien suffisant et aucun intérêt à vouloir monter plus haut, avec une hélice à pas plus court.

  PS : Je connais aussi les performances en aviation « Reduce de revs and boost the boost... »

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