trolling valve

TROLLING VALVE
Generalità
Il trolling valve è un dispositivo disponibile come accessorio opzionale per gli invertitori.
Il trolling valve permette di ridurre e controllare la velocità di rotazione dell’elica al di sotto
di quella normalmente ottenibile utilizzando il motore al minimo dei giri.
Tipica situazione in cui il trolling valve si rivela utile è la navigazione in aree con limiti di
velocità molto restrittivi (per evitare la formazione di onde).
La maggior parte dei trolling valve può essere utilizzata sia in marcia avanti che
retromarcia.
Come funziona?
Il trolling valve o sistema di controllo della rotazione dell’elica è un utile dispositivo
utilizzato in tutte le applicazioni marine con motori di potenza fino a circa 1500 kW, dove è
necessario ottenere velocità di rotazione dell’elica al di sotto di quella normale
corrispondente al “minimo” del motore e del rapporto di riduzione di giri dell’invertitore, con
la possibilità di variare con la miglior precisione possibile la velocità dell’elica (fino ad
ottenere, in molti casi, l’arresto della rotazione dell’elica).
Il controllo della velocità di rotazione si ottiene agendo :
● Sull’acceleratore del motore, portandolo alla velocità minima e continuando
la navigazione con invertitore in marcia
● Mantenendo la velocità del motore costante, agendo sulla leva di comando
del “trolling valve” fino a rallentare la rotazione dell’elica al minimo possibile
ottenendo una velocità adatta alle esigenze di navigazione.
La funzione del ''TROLLING VALVE'' è di far “slittare” la frizione riducendo
progressivamente la pressione che agisce sui pacco dei dischi frizione, mantenendo tra
questi un velo d’olio permanente ed un adeguato raffreddamento.
La diminuzione della pressione dell’olio nell’invertitore provoca uno slittamento
“controllato” tra i dischi della frizione in presa e questo provoca la riduzione della velocità
di rotazione dell’elica.
Questo equilibrio può essere mantenuto per un tempo indefinito e variato a volontà: la
potenza assorbita dall’elica, proporzionale al cubo della velocità, è molto bassa e il calore
generato dallo slittamento dei dischi della frizione non supera mai il 15% della potenza in
entrata all’invertitore.
ESEMPIO :
Un motore diesel sviluppa una potenza di 121 kW a 1800 giri/min ed è equipaggiato con un
invertitore che ha un rapporto di riduzione 2,95:1.
Senza dispositivo di trolling valve l’elica gira a:
·
203 giri/min se il motore è al minimo a 600 giri/min
·
339 giri/min se il motore gira a 1000 giri/min
·
610 giri/min se il motore gira a 1800 giri/min
Se l’invertitore è dotato di ''TROLLING VALVE'', portando il motore a 1000 giri/min si può agire
sulla leva di comando del ''TROLLING VALVE'' riducendo la velocità di rotazione dell’elica a 150,
100 o addirittura 50 giri/min. in totale sicurezza.
Riducendo la velocità dell’elica a 130 giri/min, ad esempio, il calore da smaltire generato dalla
frizione che slitta sarà inferiore a 3 kW, a fronte di una capacità di smaltimento di calore
dell’invertitore non inferiore a 5 kW.
Consigli per l’uso
Il sistema trolling valve può essere utilizzato con la massima efficacia in una fascia di
velocità di rotazione del motore compresa fra 850 e 1.000 giri/min.
Il trolling valve permette quindi di variare la velocità di rotazione dell’elica in maniera
virtualmente infinita, indipendentemente dalla velocità di rotazione impostata al motore.
L’effetto di rallentamento è ovviamente influenzato, oltre che dallo slittamento generato
agendo sulla frizione, da:
● dimensioni e peso dell’imbarcazione
● condizioni atmosferiche e del mare
● caratteristiche dell’elica (passo, diametro, inerzia)
● impiego di reti e/o sistemi di pesca al traino
ed il risultato finale (effettiva riduzione della rotazione del’elica al minimo, campo di azionamento o
regolazione della velocità i rotazione dell’elica) è comunque il frutto di un compromesso delle
condizioni sopra elencate e delle regolazioni delle valvole del distributore/selettore e del dispositivo
di trolling (in altre parole delle regolazioni di pressione minima con trolling escluso o inserito).
Cosa succede azionando il trolling valve
● si riduce la pressione sui dischi frizione della marcia innestata, provocando
uno “slittamento” controllato tra i dischi frizione
● il trascinamento (trasmissione ridotta del moto all’elica) non è più dato
dall’attrito tra i dischi compressi, ma dall’attrito del film d’olio tra disco e
disco.
● Il trolling valve può essere utilizzato in continuazione, se la velocità di
rotazione del motore rimane al disotto dei limiti prescritti (che possono
variare da invertitore ad invertitore, ma in generale rimanendo al di sotto di
1.000 giri al min.).
● Non è necessario, normalmente, aumentare la capacità del sistema di
raffreddamento dell’olio dell’invertitore (scambiatore di calore maggiorato),
ma si deve tenere ben presente che, dato l’aumento di temperatura dell’olio
(effetto “laminazione” tra i dischi frizione) durante l’uso del trolling valve, le
prestazioni dell’invertitore possono essere influenzate (slittamento più o
meno accentuato anche in funzione della temperatura dell’olio
dell’invertitore). In alcuni casi può essere utile utilizzare uno scambiatore di
calore on valvola termostatica di by-pass.
Oltre i 1.100 giri/min del motore si deve disinnestare il trolling valve, perché la
coppia erogata dal motore (e il calore generato dai dischi frizione che slittano)
1. supera la capacità di smaltimento del calore dell’invertitore e del suo
scambiatore di calore.
2. supera la coppia trasmissibile dal parziale innesto dei dischi della frizione
inserita
I trolling valve “elettrici” permettono di controllare la rotazione dell’elica con un segnale
elettrico: si utilizza un solenoide proporzionale per controllare la rampa di aumento della
pressione e quindi la pressione sul pacco frizioni.
Idealmente, il sistema è simile a quello con valvole azionate meccanicamente: quando il
trolling valve è escluso, l’invertitore lavora a piena pressione. Il vantaggio principale è
quello di non avere più la necessità di regolare le pressioni del sistema (spessori di
precarico delle molle di compressione delle valvole “meccaniche”).
Anche in questo tipo di dispositivi, quando il trolling valve è azionato si provoca una
“perdita” di pressione nella linea che tiene innestati i dischi della frizione.
La differenza invece è relativa al “modo” in cui il trolling valve viene controllato: invece di
ruotare “fisicamente” una camma o aprire parzialmente una valvola a spillo, si varia la
tensione (corrente – Ampere) di un avvolgimento elettrico:
● aumentando progressivamente da zero al massimo l’intensità della corrente
si provoca l’apertura progressiva della valvola, si riduce cioè la pressione sui
dischi frizione (quindi più corrente = meno pressione sui dischi = massimo
slittamento = si riduce la velocità di rotazione dell’elica)
● togliendo l’alimentazione si interrompe il flusso attraverso il solenoide e si
restituisce l’intera pressione e portata d’olio alla linea delle frizione innestata
A cosa serve il trolling valve:
● per navigare ad una velocità più bassa di quella consentita con il motore al
minimo, una volta inserita la marcia
● per la pesca alla traina (palamiti, parancali, big game, reti a traino in
superficie)
A cosa NON serve il trolling valve:
● a fare manovre di ormeggio e tonneggio: con il trolling valve inserito e quindi
con frizioni che stanno slittando, i tempi di arresto e/o inversione della
direzione di avanzamento dell’imbarcazione sono incontrollabilmente lunghi
(e variano da barca a barca, come sopra specificato in merito all’efficacia ed
alle prestazioni del trolling valve). Con l’elica che ruota molto lentamente gli
spazi di manovra e la razione della barca sono molto meno controllabili
(soprattutto in condizioni difficili di navigazione).
● ad ottenere una maggiore “ripresa” dell’imbarcazione (sfrizionando come si
fa con una moto o una vettura per avere partenze brusche)
● a navigare a velocità ridotta mantenendo i motori a velocità di rotazione
elevata (comunque superiore a 1000 giri al minuto)
L’uso ripetuto del trolling valve in maniera impropria e/o con il motore ad
un numero di giri elevato provoca:
● surriscaldamento dell’olio oltre le temperature massime ammissibili (oltre 95100°C si innescano fenomeni di “cracking” del lubrificante, che fanno
degenerare le caratteristiche stesse del lubrificante)
● surriscaldamento localizzato di dischi ricoperti in materiale di attrito e
controdischi in acciaio: ripetute microsaldature e rotture delle stesse portano
al progressivo incollaggio dei dischi (e conseguente blocco della marcia
innestata) oppure al distacco dei materiali di attrito dalla superficie dei dischi
stessi (la marcia non si innesta più completamente e/o i dischi slittano tra
loro anche quando il trolling valve non è utilizzato).
Olii da utilizzare:
● SAE 30W e/o SAE 40W a base minerale monogrado nella maggior parte
degli invertitori (gradazione SAE specificate nella targhetta di identificazione
e nel libretto ‘uso)
● Che rispettino le specifiche API CF-4/CG-4/SJ oppure ACEA A3/B4 e/o
elencati nella lista di lubrificanti raccomandati Allison C-4
● Olii speciali ammessi da Twin Disc (per prevenire problemi di “chattering” o
di vibrazione generata dal contatto intermittente tra i dischi durante la
navigazione con l’uso i trolling valve:
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MOBILGARD 1 SHC
MOBIL DELVAC 15W-40 ( ma non la versione SHC 15W-40 !!!)
CUMMINS Premium Blue 15W-40
SHELL Rotella T 15W-40
TEXACO Ursa Super Plus 15W-40
 TEXACO Ursa Premium TDX 15W-40
Olii da NON utilizzare:
● In generale oli multigrado (mutliviscosi) con additvi anti-frizione
● Oli sintetici con additivi EP per ingranaggi aspirale o ipoidi, a base di zolfo,
fosforo e clorati (particolarmente reattivi e corrosivi per i materiali di attrito dei
dischi frizione)
● Olii di provenienza generica o diversi da quelli di primo riempimento
dell’invertitore per il rabbocco o ripristino del livello dell’olio (si altera la
viscosità dell’olio e le caratteristiche della miscela risultante NON sono le
stesse)
● Olii ATF per trasmissioni automatiche
A cura del Servizo Aftermarket
TWIN DISC SRL