Motorkreuzer und schnelle Sportboote

Wer etwa glaubt, dass diese Wirkungsgradkurve nur ein akademisches Interesse verdient. hat ihre
überragende praktische Bedeutung nicht erkannt. Selbstverständlich muss man den Wirkungsgrad
des Propellers kennen, wenn man eine seriöse Geschwindigkeitsberechnung ausführen will. Die
praktische Bedeutung ist jedoch unmittelbar und viel weitreichender!
Ein maßgebender Bestandteil des Belastungsgrades ist die Drehzahl, und zwar mathematisch
einflussreicher als die Motorleistung, weil von dieser nur die Quadratwurzel eingesetzt wird. Die
Drehzahl kann aber mittels geeigneter Untersetzungen in ziemlich weiten Grenzen willkürlich
gewählt werden. Ehe man beim Kauf eines Bootsmotors nur abschätzt, ob man den direkten Antrieb
vorzieht oder sich für eine der wahlweise gebotenen Untersetzungen entscheidet, rechne man den
Belastungsgrad nach und orientiere sich über den Gewinn oder Verlust an Propellerwirkung zu
jeder Drehzahl. Das Kapitel über Untersetzungsgetriebe vom leichten bis schweren Boot erläutert
gut, was bei richtigem Vorgehen gewonnen werden kann.
Fand man einen annehmbaren Wirkungsgrad bzw. die geeignete Untersetzung, so lese man im
Kurvenblatt des Propellerdurchmessers nach, ob der Raum unter dem Schiff und der erlaubte
Tiefgang die Anwendung des Propellers auch zulassen. Es hätte keinen Sinn, eine wirksame
Untersetzung zu wählen, wenn später der erforderliche Propellerdurchmesser nicht eingebaut
werden kann.
Beschlränkter Propellerdurchmesser
Leider kommt es häufig vor, dass ein an sich vorteilhafter Propeller nicht untergebracht werden
kann. Innerhalb enger Grenzen kann ein kleinerer Durchmesser durch vergrößerte Steigung
ausgeglichen werden, wobei nur ein minimaler Verlust an Wirkungsgrad auftritt, Sobald aber zuviel
vom Durchmesser weggenommen werden muss, ist der Ausgleich durch größere Steigung nicht
mehr möglich, und der Verlust an Wirkungsgrad wächst bis zur Unmöglichkeit des Antriebs.
Folgende Tabelle gibt darüber Auskunft.
Verringerung
des Durchmessers
Vergrösserung
der Steigung
364
Relativer Verlust
an Wirkungsgrad
5 Prozent 6 Prozent 1 Prozent
10 Prozent 12 Prozent 3 Prozent
15 Prozent 20 Prozent 6 Prozent
20 Prozent 30 Prozent 12 Prozent
25 Prozent nicht möglich sehr groß
Ein Beispiel diene dazu, den Gebrauch der Wirkungsgradkurve zu erläutern. Dazu wird derselbe
größere Motorkreuzer herangezogen, dessen drei Propellerdurchmesser anfänglich bestimmt
wurden. Jeder seiner zwei Motoren leistete 180 PS, wovon an den Propeller noch eine Nettoleistung
von PSa= 160 abgegeben wurde. Dazu gehörte eine wahre Geschwindigkeit von 20 km/h = 5,55
m/sek, doch soll im Nachstrom eine Fortschrittsgeschwindigkeit des Propellers von v a = 5,3 m/sek
2,
5
bestehen. Dessen Wert va ergibt sich zu 64,5. Die Motordrehzahl von 2400 U/min konnte durch
verschiedene Untersetzungen auf 1200, 800 oder auch 600 U/min untersetzt werden,
gleichbedeutend mit 40, 20, 13,3 und 10 U/sek.