Como escolher um hélice

O hélice, termo geralmente masculino na terminologia naval, é um elemento propulsor essencial em qualquer embarcação com motor. É o hélice que transmite o binário (torque) e a potência do motor à embarcação, convertendo essa energia mecânica em impulso. Existem vários modelos de hélices, cada um com as suas características, projetados para diferentes tipos de motores, de embarcações e de usos. A escolha do hélice é primordial e pode influenciar grandemente o desempenho e o consumo de energia da embarcação. Neste guia, vamos abordar os diversos critérios que importa levar em conta ao escolher um hélice.

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  • Como escolher o hélice ideal?

    Hélice de barco SOLAS

    Há alguns critérios que lhe permitirão escolher um hélice adequado às suas necessidades. Ainda assim, antes de realizar a compra, o ideal será testá‑lo em condições reais de navegação, se tiver essa possibilidade. O hélice tem de ser substituído quando sofre danos, que podem ser causados pelo contacto com rochas ou mesmo com a areia, por exemplo. Mas também se pode decidir trocar um hélice já com alguns anos por um modelo recente, tecnologicamente mais avançado, a fim de melhorar a eficiência do motor e reduzir o seu consumo.

    Estes são os critérios a ter em consideração ao escolher um hélice:

    • Passo
    • Diâmetro
    • Número de pás
    • Material
    • Uso previsto
    • Motor
  • Que passo escolher?

    Hélice Side-Power

    O passo é a distância que o hélice percorre ao efetuar uma rotação completa. É indicado em polegadas. Quanto mais elevado for o passo, maior é a quantidade de água empurrada em cada rotação do hélice. Já um passo menor permite uma aceleração mais rápida, bastante útil em certas atividades como, por exemplo, no esqui aquático para puxar o esquiador para fora da água. No entanto, um passo mais pequeno significa maior consumo e, portanto, menor eficiência global. O passo ideal deve permitir que o motor atinja a velocidade máxima de rotação indicada pelo seu fabricante.

    De notar que o passo tem impacto no número de rotações por minuto do motor. Mais concretamente, um passo maior irá reduzir as rotações por minuto do motor e um passo mais baixo irá aumentá-las.

    Como a água oferece resistência ao avanço da embarcação e do próprio hélice, a distância realmente percorrida pelo hélice durante uma rotação é sempre inferior ao seu passo teórico. Esta diferença, designada “recuo”, equivale a uma perda de geralmente 10% a 15%. O passo do hélice determina a velocidade da embarcação, desempenhando um papel semelhante ao da caixa de velocidades num automóvel.

  • Que diâmetro escolher?

    O tamanho do hélice é sempre indicado por dois números: o primeiro relativo ao diâmetro e o segundo ao passo. O diâmetro do hélice corresponde ao diâmetro da circunferência descrita pelas pontas das pás em rotação. Pode calcular-se facilmente medindo a distância entre o centro do hélice e a ponta de qualquer uma das suas pás e multiplicando esse valor por dois.

    Quanto maior o diâmetro do hélice, mais água este movimentará e, portanto, maior será a força de propulsão gerada. Contudo, um hélice de grande diâmetro exige mais esforço do motor. A escolha do diâmetro está condicionada pelo espaço disponível por baixo da placa anticavitação.

  • Escolher um hélice de quantas pás?

    Hélice Mercury Outboards

    Quanto menos pás um hélice tiver, maior é a sua eficiência, mas também mais vibrações gera. Os hélices de três pás são os mais utilizados em embarcações de recreio, pois representam o melhor equilíbrio entre desempenho, velocidade máxima e consumo. Os hélices de quatro pás e os hélices de cinco pás oferecem uma melhor aceleração e reduzem significativamente as vibrações. Porém, consomem mais combustível e não permitem atingir velocidades máximas tão elevadas quanto os hélices de três pás.

    Cada pá tem dois lados: a face e o dorso. O movimento circular do hélice cria uma diferença de pressão entre os dois lados da pá. A baixa pressão no dorso da pá puxa a água, arrastando a embarcação e obrigando-a a avançar, enquanto a alta pressão na face da pá empurra a água para trás, gerando uma força em sentido oposto que impulsiona a embarcação para a frente. Hoje em dia, muitos hélices têm pás com cup no bordo de fuga. O cup ajuda a pá a agarrar melhor a água, reduz a ventilação e o recuo, ao mesmo tempo que contribui para uma aceleração mais rápida.

    Os seguintes termos designam as diferentes partes de um hélice:

    • Bordo de ataque: linha frontal da pá que corta a água.
    • Bordo de fuga: linha traseira da pá por onde a água escoa.
    • Ponta da pá: extremidade da pá mais afastada do cubo, que separa o bordo de ataque do bordo de fuga.
    • Raiz: extremidade da pá fixada ao cubo do hélice.
    • Dorso da pá: lado da pá que fica virado para vante (lado da baixa pressão).
    • Face da pá: lado da pá que fica virado para ré (lado da alta pressão).
    • Abatimento axial (rake): ângulo de inclinação da pá em relação ao cubo do hélice, num plano perpendicular, e que pode ser negativo ou positivo. Na maioria dos hélices, as pás têm um ângulo de inclinação situado entre 0º e 20º.
    • Cup: pequena curvatura no bordo de fuga de alguns hélices. Reduz a ventilação e o recuo (perda), particularmente em águas agitadas.
  • Qual a diferença entre os vários materiais disponíveis?

    O aço inoxidável e o alumínio são os materiais mais utilizados no fabrico de hélices. Também existem hélices de bronze ou de ligas metálicas, mas são mais raros. O aço inoxidável é cinco vezes mais resistente do que o alumínio, conferindo maior longevidade às pás do hélice. No entanto, o aço inoxidável é também duas a três vezes mais caro. Além disso, em caso de impacto, a sua resistência representa uma desvantagem pois, como o hélice continuará a funcionar, o impacto poderá ter repercussões no motor. Já com um hélice de alumínio, as pás irão sofrer danos e eventualmente quebrar-se, evitando a transmissão do choque mecânico para o motor. Os hélices de alumínio são particularmente adequados para motores de baixa potência (até cerca de 100 cv), ao passo que, para motores de potência superior a 150 cv, são sempre recomendados hélices de aço inoxidável.

  • Qual o uso previsto?

    A escolha do hélice vai depender, em grande parte, do uso previsto para a embarcação. Para o esqui aquático e outros desportos aquáticos de reboque, é necessário um barco com boa capacidade de aceleração e elevada velocidade máxima. Pelo contrário, para embarcações de pesca ou de passeio, é a potência do motor a baixa velocidade que importa.

  • E quanto ao motor?

    O hélice deve corresponder às especificações do fabricante do motor. Cada motor é projetado para atingir um desempenho ótimo a uma determinada velocidade de rotação. Estas informações encontram‑se na documentação do motor. Trata‑se da potência do motor a uma determinada velocidade de rotação.

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