Bien choisir une hélice

Hélice de bateau SOLAS

Certains critères précis permettent de sélectionner une hélice adaptée à vos besoins, l’idéal étant de tester un modèle avant d’effectuer un achat car seuls des tests réels en navigation permettront de trouver le meilleur produit. Il est impératif de changer une hélice lorsqu’elle est abimée suite à un contact avec le fond de l’eau, les rochers ou même le sable. On peut aussi choisir de remplacer une ancienne hélice par un modèle plus récent afin de profiter des dernières avancées technologiques. L’objectif, dans ce cas, est de bénéficier d’un meilleur rendement moteur et de réduire la consommation du bateau.

Lorsque vous choisissez une hélice, vous devez tenir compte d’un certain nombre de critères essentiels :

• Le pas
• Le diamètre
• Le nombre de pales
• Le matériau
• L’utilisation prévue
• Le moteur

Hélice Side-Power

Le pas de l’hélice est la distance parcourue par l’hélice pour faire un tour complet sur elle-même. Il est exprimé en pouces. Plus le pas est grand (on dit aussi « long »), plus la quantité d’eau poussée à chaque rotation de l’hélice est importante. Un pas plus petit (plus « court ») permet une accélération plus franche, ce qui est utile pour sortir un skieur de l’eau par exemple. Par contre, la consommation sera plus élevée donc le rendement global sera moins performant. Le bon pas doit permettre d’atteindre le régime moteur maximum préconisé par le constructeur du moteur.

Il est important de noter que le pas affecte le nombre de tours du moteur. Une augmentation du pas entraîne une diminution du nombre de tours du moteur, et vice versa.

On observe toujours le phénomène de glissement (appelé « slip ») entre l’hélice et l’eau (généralement 10 à 15 %), de sorte que la distance réelle parcourue (pas réel) est légèrement inférieure à la valeur théorique indiquée par les fabricants (pas théorique).

La taille de l’hélice est déterminée par deux chiffres : le diamètre et le pas. Sur une hélice, la taille du diamètre est indiquée en premier. C’est le diamètre d’un cercle imaginaire passant par l’extrémité de toutes les pales. Elle peut être calculée en multipliant par deux la distance entre le centre du moyeu et l’extrémité d’une pale.

Plus le diamètre est grand, plus l’hélice poussera d’eau, ce qui créera plus de puissance. Mais une hélice de grand diamètre sollicite aussi davantage le moteur. Le choix du diamètre dépend de l’espace disponible sous la plaque anticavitation.

Hélice hors-bord Mercury

Moins une hélice a de pales et plus elle est efficace. Malheureusement, moins de pales signifie aussi plus de vibrations. Les hélices à trois pales sont les plus courantes pour la navigation de plaisance car elles offrent le meilleur compromis entre performance, vitesse de pointe et consommation. Les hélices à 4 pales et les hélices à 5 pales permettent de meilleures accélérations et réduisent nettement les vibrations. Par contre, leur vitesse maximum est moindre et leur consommation plus importante.

Chaque pale d’hélice possède deux faces qui déplacent l’eau pour faire avancer le bateau. Le mouvement des pales dans l’eau génère une dépression sur l’extérieur du profil (ou extrados) en même temps qu’une surpression de l’autre côté de la pale(ou intrados). La pression force l’eau à s’éloigner de l’hélice. Lorsque l’eau est poussée vers l’arrière, une force égale pousse le bateau vers l’avant.

Aujourd’hui, de nombreuses pales d’hélice ont un cup incorporé au bord de fuite qui permet une meilleure prise sur l’eau. Le cup réduit la ventilation et la cavitation, tout en favorisant une accélération plus rapide.

Voici quelques termes de base concernant les hélices :

• Le bord d’attaque : c’est la partie la plus proche du bateau
• Le bord de fuite : c’est la partie la plus éloignée du bateau
• L’extrémité des pales : c’est la partie située à l’opposé du moyeu. Elle sépare le bord d’attaque du bord de fuite.
• Le pied de pale : c’est la jonction entre la pale et le moyeu
• L’extrados : c’est la face de la pale la plus proche du bateau (zone de dépression).
• L’intrados : c’est la face de la pale opposée au bateau (zone de surpression).
• Le calage (ou « rake ») : c’est l’angle d’inclinaison formé par la corde de la pale avec le plan de rotation par rapport à une droite perpendiculaire au moyeu de l’hélice (l’angle augmente avec la distance par rapport au moyeu). La plupart des hélices ont un calage compris entre 0 et 20º.
• Le cup : c’est le petit bord incurvé situé à l’extrémité de la pale. Il réduit la ventilation et le glissement, notamment lors de l’utilisation dans une eau turbulente, ou lorsque l’hélice se retrouve à brasser de l’air.

On trouve principalement des hélices en inox et des hélices en aluminium. Les hélices en bronze ou en alliage sont plus rares. L’inox est 5 fois plus résistant que l’aluminium, ce qui est intéressant pour la longévité des pales de l’hélice. Mais l’acier inoxydable est également 2 à 3 fois plus cher et sa résistance fait que les dommages évités sur l’hélice peuvent avoir des répercussions sur d’autres parties du moteur. Une hélice en aluminium moins chère agira comme une sorte de fusible en cas d’impact. L’aluminium est particulièrement adapté pour les moteurs de moindre puissance (jusqu’à 100 chevaux environ) alors qu’au delà de 150 chevaux, on recommande systématiquement des hélices en inox.

Chaque utilisation requiert des capacités différentes. La pratique du ski nautique ou autres sports nautiques tractés exige un bateau capable de franches accélérations et d’une vitesse de pointe élevée. Au contraire, pour la pêche ou la promenade, c’est la puissance disponible à bas régime qui sera prépondérante.

L’hélice doit correspondre aux spécifications données par le constructeur du moteur. Chaque moteur est prévu pour avoir un fonctionnement optimal à un certain régime. Le manuel d’utilisation du moteur présente ces informations. Il s’agit de la puissance délivrée à un régime donné.