Goélette Cardabela/Équipement/Version imprimable
Un livre de Wikilivres
L'équipement
Équipement
Les leçons de la navigation
Une version à jour et éditable de ce livre est disponible sur Wikilivres,
une bibliothèque de livres pédagogiques, à l'URL :
https://fr.wikibooks.org/wiki/Go%C3%A9lette_Cardabela/%C3%89quipement
Sommaire
modifierInstallation électrique
modifier1 Tableaux électriques 1.1 Tableau électrique 230 Volts 1.2 Tableau des feux de navigation 2 Section des fils électriques basse tension 12 Volts 2.1 Comment se servir des abaques ?
Propulsion
modifier1 Généralités sur la propulsion 1.1 Transmission 1.2 Hélice 1.3 Chauffe-eau moteur 2 Moteur VOLVO-D2-75 3 Propulseur d'étrave 4 Liens externes
Autres équipements
modifier1 Protections de la carène 1.1 Protection du composite contre l'osmose 1.2 Protection contre la corrosion des métaux
Équipement - Installation électrique: Section des fils
modifier
Section des fils électriques basse tension 12 volts.
modifierAvec les installations basse tension la perte en puissance peut être très importante. Il convient de veiller à la section des fils en fonction des types d'appareils (électronique, pompes, etc.)
- Pour une installation sous 12 volts :
- En général, pour les liaisons courtes (longueurs comptées depuis les batteries), on pourra choisir entre le courant de l' Installation limite et le courant de l' Installation large.
- Pour les grandes longueurs on se fiera plutôt à l' Installation très large.
- Pour les très grandes longueurs il faut envisager une installation en 24 ou 48 volts.
Exemple pour Installation large
Câble 2,5 mm² avec 10 A et 9 m on obtient : rendement=0,91 (Perte : 9% de puissance)
Abaques pour déterminer la section des fils
.jpg)
.jpg)
Comment se servir des abaques ?
modifierExemple 1 : vous désirez connecter les feux avant de votre navire.
- Estimez la distance qui sépare les feux de votre tableau de commande. Ajoutez la distance du tableau aux batteries ; vous trouvez 15 mètres.
- La puissance des deux feux avant est de 48 watts (Vieilles ampoules à incandescence), la tension d'alimentation se fera sous 12 volts.
- Choisissez un rendement pour que les feux restent très visibles, par exemple un rendement de 0,94
- Sur l'abaque Section des fils en fonction de la longueur du câble et du rendement souhaité :
- Choisissez la colonne 15 mètres et la ligne (la courbe) 0,94 : il vous faudra un câble de 0,63 mm2 par ampère.
- Le courant nécessaire pour alimenter les feux sera de 48 (en watts) divisé par 12 (en volts) = 4 ampères.
- Il vous faudra donc un câble à deux conducteurs approchant 4 ampères multiplié par 0,63 mm²/ampères = 2,52 mm². Arrondi cela donne : 15 mètres de câble à deux conducteurs de 2,5 mm² de section.
.svg)
Exemple 2 : vous disposez d'un câble de 16 mm² et désirez savoir jusqu'à quelle distance vous pouvez l'utiliser pour alimenter un tableau électrique de 50 ampères.
Pour un tableau électrique mieux vaut choisir un rendement de 0,94.
- - Déterminer le courant / mm² : 50 (A) / 16 (mm²) ~= 4 A par mm²
- - Sur l'abaque "Courant en fonction de la longueur du câble et du rendement souhaité" :
- Le choix du rendement de 0,94 détermine la longueur de 6 mètres entre les deux connexions pour un câble bipolaire.
- On pourrait utiliser ce même câble jusqu'à 12 mètres avec 18% de perte en puissance.
.svg)
Tableaux électriques
modifierSchéma du tableau électrique 230 volts
modifier
Le tableau électrique 230 volts est simple. Il est le point d'entrée du secteur en provenance du quai.
- Le disjoncteur différentiel d'entrée protège les équipiers de tout risque d'électrocution par suite d'une mise à la masse accidentelle d'un appareil. La limitation en courant de 20 ampères (4,4 kW) est suffisante pour assurer l'essentiel du fonctionnement à quai.
- Les trois fusibles de 10 ampères protègent le chauffe-eau (1 kW), le chargeur des batteries (450 watts), les prises de courant redistribuées pour le micro-ondes, l'appareil de chauffage d'appoint (500 W à 1,5 kW) et autres petits appareils fonctionnant sous 230 volts. Tous les appareils fonctionnant sous 230 volts sont reliés à la terre du secteur.
- Le fil de terre du secteur n'est pas relié à la masse du bateau.
Schéma du circuit basse tension 12 volts
modifierLe schéma de 2011 ci-contre, permet de visualiser les interconnexions entre les batteries de service, de démarrage et de secours au démarrage moteur.
Les sections des fils sont données à titre indicatif et sont susceptibles de modifications.
Tableau des feux de navigation
modifier
Le premier commutateur met en marche ou arrête l'ensemble des Feux de navigation.44
- Commutateur 1 en position de marche :
- Action du commutateur 2 avec commutateur 1 en marche
- Feu de mouillage : aucun autre feu de route ne peut être en fonctionnement, seul le feu blanc et tête de mât est allumé.
- Feux de route avec un choix sur le commutateur 3
- Action du commutateur 3 avec commutateur 2 sur Feux de route
- Tête de mât : Les feux au niveau du pont et le feu de hune ne peuvent pas fonctionner.
- Feux de pont : Cette position permet de commuter les feux de route au pont avec un choix au Commutateur 4
- Action du commutateur 4 avec commutateur 4 sur Feux de pont
- Feu de hune et feux de pont. Les feux de voilier ne peuvent pas s'allumer. Ce feu de hune témoin de marche au moteur ne peut fonctionner qu'avec les feux de route du pont.
- Feux de voilier. Les feu de hune ne peut pas s'éclairer. Seuls les feux de voilier et les feux de route au niveau du pont sont allumés.
Les Commutateurs 5 et 6 sont indépendants du commutateur des feux de navigation. Ces commutateurs commandent l'éclairage du pont avant ou/et arrière pendant les manœuvres.
Images annexées ou « à annexer »
modifierhttps://fr.wikibooks.org/wiki/Goélette_Cardabela/Annexes/Installation_électrique impressions paysage.
1 Équipement
1.1 Installation électrique
1.1.1 Circuits basse tension (Paysage A4, papier normal,
mode avancé/Dither)
1.1.2 Commutateur des feux de navigation (Paysage A4,
papier normal, mode avancé/Dither)
1.1.3 Section des câbles basse tension 12 Volts (Paysage A4,
papier normal, mode avancé/Dither)
1.1.4 Abaques If(r,l) et Sf(r,l) (Paysage A4, papier normal,
mode avancé/Dither)
Équipement - Propulsions: Moteur, transmission, hélice. Propulseur d'étrave
modifierGénéralités sur la propulsion
modifier- La goélette a été équipée de trois moteurs diesel; d'abord d'un moteur INDENOR de PEUGEOT marinisé spécialement, en second d'un moteur de 205 marinisé par VETUS, en dernier d'un moteur VOLVO D2-75.
L'étude de ces propulsions sous forme de tableaux interactifs ont fait l'objet de publications[1]
Transmission
modifier- La transmission initiale, avec les moteurs INDENOR et VETUS, était très compliquée. Une poulie de transmission était insérée entre le réducteur et l'arbre d'hélice. Cette poulie entraînait une turbine de propulseur d'étrave par l'intermédiaire d'un embrayage magnétique. La complexité de ce montage a provoqué deux fois la rupture du cardan de sortie du réducteur.
- Avec l'installation du moteur D2-75 toute la mécanique précédente a été supprimée pour être remplacée par une installation traditionnelle et par un propulseur d'étrave électrique classique.
- Avec l'installation du moteur D2-75 toute la mécanique précédente a été supprimée pour être remplacée par une installation traditionnelle et par un propulseur d'étrave électrique classique.
Hélice
modifier- L'hélice montée avec le moteur VOLVO 2D-75 tourne à gauche en raison du meilleur rapport de couple recherché avec l'inverseur que nous avons fait installer lors de l'achat du moteur. La conséquence est que le bateau cule à gauche au moteur.
- Diamètre : 19 pouces, Pas : 17 pouces, Métal : bronze.
- L'arbre est en acier inoxydable de diamètre 30 mm et le tube étambot n'a pas été changé depuis son installation au chantier de construction. L'ensemble est protégé de la corrosion par une anode en zinc montée en bout de l'arbre d'hélice.
- Le presse étoupe de Volvo est un système à lèvres souples et a une durée de vie limitée dans le temps et dépend aussi du nombre d'heures de fonctionnement du moteur.
- L'hélice a fait l'objet d'une étude spéciale en raison du très faible tirant d'eau et d'une cage d'hélice qui affleure presque la surface.
L'étude théorique[2] et l'étude pratique[3] ont été publiées sur Wikibooks
Chauffe-eau moteur
modifier- Le chauffe-eau, accessoire classique, est monté à côté du moteur ; il est chauffé par le circuit de refroidissement du moteur et, au quai, par une résistance électrique sous 220 volts. Il faut prévoir un système de vannes pour isoler le chauffe-eau sans devoir arrêter le moteur.
Moteur VOLVO-D2-75
modifierPhotos de l'installation du moteur VOLVO-D2-75
Mise en place du support moteur en cornières galvanisées :
Support moteur, vue de dessus
Sous les cornières de support du moteur on voit les vannes d'aspiration du propulseur d'étrave expérimental d'origine.
Support moteur, vue de la partie à l'avant
À l'avant, on aperçoit la turbine du premier propulseur d'étrave et aussi une vanne de vidage des fonds à l'aide de cette turbine.
Support moteur, détail de fixation
Support moteur, détail arrière
Alignement du support moteur
Alignement du support moteur
Alignement du support moteur
Positionnement précis de l'arbre d'hélice
Vérification de l'alignement de l'arbre d'hélice
Échappement, mise en place du col de cygne de 90 mm
Échappement, mise en place du support de "waterlock"
Échappement, vue globale
Deux robinets d'arrêt vers le moteur et un robinet by-pass
Propulseur d'étrave
modifier- La force de poussée latérale théorique du propulseur d'étrave est de 110 kgf ou déca-newton. [4].
- L'étude du propulseur à turbine qui pourrait être très intéressante n'a pas fait, à ce jour, l'objet d'une publication.
Positionnement de l'axe du tube de propulsion.
Découpage de la coque.
Pose du tube et préparation à la stratification à la résine époxyde.
Stratification du tube, et pose du support moteur.
Références
modifier- ↑ Différentes études de propulsion sur le site du prototype
- ↑ Théorique thermodynamique de l'hélice.
- ↑ Hélices de navires à déplacement
- ↑ Télécharger l'étude du propulseur d'étrave sur le site du prototype (Tableau Excel)
Bibliographie et liens
modifierTroisième de couverture (page blanche)
La Goélette Cardabela
Les leçons de la navigation
L'équipement
Après la construction d'un bateau il faut transformer, améliorer, réparer, remplacer.
L'essentiel de ces améliorations concerne l'installation électrique, la section des fils et la sélection des feux de navigation. L'option du transport de l'énergie en 230 Volts entre l'arrière et l'avant du bateau est un autre exemple d'astuce.
L'installation d'un moteur plus puissant, d'un propulseur d'étrave, d'un génois sur enrouleur et un double génois de 130 m² sur emmagasineur sont des transformations qui ont bien amélioré les conditions de navigation, avec un petit bémol pour le génois double, compliqué à mettre en place et donc peu utilisé pour les courtes navigations.
Les réparations sont permanentes, les caoutchouc se détériorent avec la durée et les intempéries, les peintures sont à rénover, la liste est interminable.
Il faut veiller à remplacer les batteries d'accumulateurs qui sont d'autant plus chères que leur durée de vie augmente, il est juste de dire qu'on les remplace moins souvent. (Voir l'étude de la goélette Cardabela, livret sur les batteries)
Lien : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Entretien-du-liège.jpg
