Potkurin tehtävä on muuttaa moottorin teho työntövoimaksi, joka liikuttaa venettä. Potkuri on parhaimmillaankin kompromissi, sillä veneen nopeusalue on usein hyvin laaja ja potkurin täytyy toimia uppoumanopeudesta aina huippunopeuteen saakka ja käytettävissä on vain yksi vaihde. Erilaisilla potkureilla voidaan vaikuttaa veneen nopeuteen, työntövoimaan, kaarreominaisuuksiin ja liukuun nousuun. Potkureilla on erilaisia ominaisuuksia, kuten nousu, halkaisija, lapakulma, lapojen määrä, lapojen paksuus ja muoto.

Potkurin osat

potkurinosat_etu potkurinosat_sivu

A: Lavan kärki (Blade tip)

Suurin etäisyys potkurin keskiöstä. Erottaa johtoreunan jättöreunasta.

B: Johtoreuna (Leading edge)

Venettä lähinnä oleva lavan osa. Leikkautuu veden läpi.

C: Jättöreuna (Trailing edge)

Kauimpana veneestä oleva reuna. Reuna josta vesi irtoaa lavasta.

D: Kuppi (Cup)

Pieni kaarre jättöreunassa. Mahdollistaa paremman pidon vedestä ja lisäten n. ½” – 1″ nousua. Kuppimainen jättöreuna parantaa potkurin ventiloinninkestävyyttä, eteenkin kun reuna on terävä. Se myös parantaa potkurin bowliftiä

E: Lavan kämmen (Blade face)

Poispäin veneestä oleva sivu. Ns. painepuoli

F: Lavan selkä (Blade back)

Venettä kohti oleva puoli. Ns. imupuoli

G: Lavan juuri (Blade root)

Kohta jossa lapa kiinnittyy keskiön.

H: Sisempi keskiö (Inner hub)

Sisältää kumikekiön K ja keskiön M. Keskiöt vaihtelevat merkeittäin ja malleittain. Merkeissä ja malleissa keskion halkaisijat ja keskiön urien määrä vaihtelevat.

I: Ulompi keskiö (Outer hub)

Ohjaa pakokaasun potkurin läpi. Ns. putkettomissa potkureissa ei ole ulompaa keskiötä (putkea) jolloin pakokaasu virtaa potkurin lapojen yli. Putkettomia potkureita käytetään nopeissa ja kevyissä kilpaveneissä, joissa potkuri on ajonaikana osittain ilmassa. Putkettomuus mahdollistaa paremman kiihtyvyyden (Kts. alempaa ventilaatiorei’ät)

J: Tukikaaret (Ribs)

Vain putkellisissa potkureissa.

K: Kumikeskiö (Rubber hub)

Vähentää potkuriakseliin kohdistuvaa rasitusta. Suojelee vaihteistoa esim. kivilleajossa. Nykyään yhä useammassa potkurissa on ns. vaihtokeskiö. Vaihtokeskiö on usein muovia ja se mahdollistaa saman potkurin käytön useissa eri moottoreissa pelkällä keskiön vaihdolla.

L: Hajoitusrengas (Diffuser ring)

Pyrkii estämään pakokaasujen palautumisen potkurin lavoille.

M: Ventilaatioreikä (Ventilation hole)

Päästää alhaisilla nopeuksilla pakokaasua lapojen pinnalle. Nostaa kierroslukua ja parantaa kiihtyvyyttä.

Nousu (Pitch) tarkoittaa sitä matkaa minkä potkuri kulkisi kiinteässä aineessa yhden kierroksen aikana, se on verrattavissa ruuviin joka uppoaa tietyn matkan kun sitä pyöräytetään yksi kierros. Potkurin nousu on yksi potkurin oleellisimmista ominaisuuksista. Se toimii periaatteessa veneen vaihteistona. Kun autolla ajetaan tiettyä nopeutta valitaan vaihteistosta sellainen vaihde, jonka välityssuhde olisi mahdollisimman hyvä. Veneessä potkurin nousua ei voi kuitenkaan vaihtaa lennosta niin kuin autossa, joten ”vaihde” on valittava jo etukäteen ajon tarkoituksen mukaan. Oikean nousun valinta ei ole kovinkaan helppoa. Sitä on vaikea arvioida etukäteen, joten paras keino on kokeilla erilaisia potkureita.

potkuri_nousu

Nämä on hyvä muistaa:
1. Potkuri on silloin sopiva, kun moottorin kierrosluku on täydellä kaasulla suosituskierrosalueella esim. 5500-6500. Jos testattaessa kevyt kuorma suositus kierrosluku lähellä alueen yläpäätä eli esim. 6500.
2. 1 tuuma nousussa on n.300rpm ylös tai alas, eli 1” suurempi potkuri laskee huippukierroksia 300:lla.

Potkurin halkaisija (Diameter) on sen ympyrän halkaisija, joka syntyy potkurin pyörähtäessä. Halkaisijan suhteen voidaan pitää samanlaista nyrkkisääntöä kuin nousun suhteen eli 1” halkaisijassa tarkoittaa n.300rpm. Halkaisija ei ole kuitenkaan nopeuden suhteen yhtä hyvä muuttuja, kuin nousu. Potkurin halkaisijan suurin merkitys onkin työntövoimassa. Suuri potkuri pureutuu veteen suuremmalta alalta, joten sen työntövoima on parempi, kuin pienen potkurin. Vakiopotkurista kannattaa siirtyä suurempaan potkuriin, jos veneessä on aina paljon lastia, tai jos sillä vedetään vesisuksia. Halkaisijaa kasvatettaessa pitää muistaa pienentää potkurin nousua, mikäli moottorin max. kierrosluku on ollut suositusalueella.

potkuri_halkaisija

 

Työntövoima

Potkurin pyörimisliike saa aikaan paine-eron lapojen eri puolille. Potkurin lavat toimivat kuten lentokoneen siivet. Niiden kupera muotoilu saa veden virtaamaan eri nopeutta lapojen eri puolilla. Käytännössä virtaus nopeutuu lavan kuperalla (selkä- tai imu-) puolella ja koveralla (kämmen- tai paine-) puolella virtauksen nopeus on sama kuin lavan pyörimisnopeus. Nopeuseron aikaansaama työntövoima on kuitenkin vain pieni osa potkurin koko työntövoimasta.

Potkurin lapa on myös kulmassa veden virtausta vasten. Tätä kulmaa kutsutaan kohtauskulmaksi. Kohtauskulman ansiosta lapa kääntää veden virtauksen suuntaa. Tämä suunnanmuutos kohdistaa lapaan voiman. Voima on sitä suurempi, mitä enemmän virtauksen suuntaa muutetaan ja mitä suurempi on virtauksen määrä. Virtauksen suuntaa ei kuitenkaan voida muuttaa ylenmäärin, sillä kohtauskulman suurentaminen kasvattaa myös paine-eroa. Kun paine laskee lavan selkäpuolella lähelle nollaa, alkaa vesi kiehua ja syntyy kavitaatiota. Kohtauskulman kasvattaminen heikentää potkurin hyötysuhdetta jo paljon ennen kavitaation alkamista. Kohtauskulma on potkurin hyötysuhteen kannalta erittäin tärkeä. Kohtauskulmasta käytetään myös nimitystä luisto.

Luisto mielletään usein negatiiviseksi asiaksi, vaikka todellisuudessa se on potkurin tärkeä ominaisuus. Ilman luistoa ei ole työntövoimaa. Potkurin työntövoima on yksinkertaistettuna luisto kertaa potkurin pyörähdyspinta-ala. Parhaan hyötysuhteen, eli suurimman työntövoiman saavuttamiseksi on luiston oltava ”sopiva”. Liiallinen tai liian vähäinen luisto huonontaa hyötysuhdetta. Hihavakio ideaalille luistolle liukuvassa veneessä on n. 15 %.

Luiston määrään, ja siten hyötysuhteeseen, voidaan vaikuttaa vaihteiston välityssuhteella ja potkurin valinnalla (nousun suhde halkaisijaan).

Ventilointi (Ventilation) on tilanne jossa pakokaasut tai muut vedessä olevat kaasut joutuvat potkurivirtaan ja potkuri alkaa pyöriä tyhjää. Tällöin moottorin kierrosluku nousee rajusti ja veneen vauhti hidastuu. Ventilointia käytetään myös kiihtyvyyttä parantavana ominaisuutena. Joihinkin potkureihin on porattu lapojen juureen ventilaatioreiät, joista pakokaasu pääsee hitaissa vauhdeissa purkautumaan lapojen pinnalle. Tällöin potkuri pyörii kuplaisessa vedessä ja hieman ”sutii”. Sutimisen ansiosta moottorin kierrosluku nousee nopeammin ja moottorista saadaan enemmän tehoa jo pienillä nopeuksilla. Ventiloinnista käytetään yleensä virheellisesti nimitystä ”kavitointi”.

Kavitointi (Cavitation) on ilmiö, jossa vesi alkaa kiehua suuren alipaineen johdosta. Ilmiö kuluttaa potkuria ja aiheuttaa ns. kavitaatioeroosiota. Se myös heikentää huomattavasti potkurin hyötysuhdetta. Kavitointi nimitystä käytetään yleensä virheellisesti ventiloinnista.

Lapakulma (Rake) on kulma, minkä potkurin lapa muodostaa pystytason kanssa. Lapakulma vaikuttaa veneen kulkuasentoon. Suuri lapakulma tuo ns. bowliftiä eli se nostaa keulaa. Pieni lapakulma sitä vastoin nostaa perää. Suuri lapakulmainen potkuri ei ole yhtä herkkä ventiloimaan, joten sen pito riittää suuremmillakin trimmikulmilla, jyrkissä kurveissa ja korkealle asennetuissa moottoreissa.

potkuri_lapakulma

Lapojen määrä vaikuttaa potkurin tehokkuuteen. Mitä vähemmän lapoja potkurissa on, sitä tehokkaampi se on. Tehokkuus johtuu siitä että jokaiseen lapaan kohdistuu vedessä vastusta, joka hidastaa potkurin pyörimistä ja siten nopeutta. Elikkä yksilapainen potkuri olisi tehokkain mahdollinen. Käytännössä se on kuitenkin mahdoton, sillä sen aiheuttama tärinä olisi täysin hallitsematon, eivätkä moottorin komponentit, eikä mikään/kukaan muukaan kestäisi sitä. Kompromissiksi lapojen suhteen on muodostunut kolmilapainen potkuri.

Lapojen määrällä on vaikutusta myös potkurin työntöominaisuuksiin. Useampilapaisella potkurilla on veteen suurempi työntövaikutus kuin harvempilapaisella. Hyvien työntöominaisuuksien ansiosta monilapaisia potkureita käytetään enimmäkseen raskaissa veneissä ja vesihiihdossa. Suurempi (4-5) lapaiset potkurit ovat keski/matkanopeuksilla kolmilapaisia taloudellisempia, mutta suurilla nopeuksilla lapojen tuottama vastus kasvaa nopesti ja vähentää tehokkuutta 3-lapaisen eduksi.

Lapojen paksuudella on myös merkitystä veden vastukseen. Paksu potkuri ei kulje vedessä yhtä sulavasti kuin ohut potkuri. Lavoista ei kuitenkaan voi tehdä äärimmäisen ohuita, sillä potkuriin kohdistuu äärimmäisen suuri rasitus. Eli jos lavoista tehdään liian ohuet ne alkavat taipua ja se heikentää potkurin tehoa. RST-potkurien lavat ovat yleensä ohuempia kuin alumiinipotkureissa kovemman materiaalin ansiossa.

Potkurin muoto on yleensä pyöreähkö. Pyöreä muoto on melko ”hydrodynaaminen”, eli siitä muodostuu pienin veden vastus. Pallokorvan muita ominaisuuksia on hyvä bowlift ja hyvä työntövoima. Potkuri  voi olla myös ns. cleaver, jossa potkurin jättöreuna (veneestä poispäin oleva puoli) on suora. Cleaver ei muodosta yhtä suurta bowliftiä kuin pyöreä potkuri, niitä käytetään siksi kapeissa ja kevyissä veneissä joiden runko ei pysty hyödyntämään keulan nostamista tai veneissä joissa on luonnostaan hyvä bowlift (esim. katamaraani).

Potkureita valmistetaan alumiinista, teräksestä (yleensä RST), komposiitista, pronssista ja messingistä. Messinkipotkurit ovat huviveneilystä hävinneet lähes kokonaan, mutta niitä käytetään vielä satunnaisesti suuremmissa ja hitaammissa aluksissa, joissa käytetään yleisemmin prossisia potkureita.

Alumiinipotkurit ovat peruspotkureita ja löytyvät vakiona käytännössä kaikista moottoreista. Niiden ominaisuudet riittävät hyvin tavalliseen huviajoon. Sen hyvät puolet ovat edullinen hinta ja helpohko korjaaminen. Alumiini ei kuitenkaan ole niin jäykkä materiaali kuin teräs, joten alumiinipotkurit ovat yleensä paksuja, joka heikentää niiden tehokkuutta.

alumiinipotkuri

Teräspotkuri on vakiona joissakin suurissa moottoreissa. Ne ovat huomattavasti alumiinisia kalliimpia. Teräksen etuna on lujuus, joka mahdollistaa potkurin ohentamisen ja erikoismuodot. Teräspotkurit kestävät myös iskuja. Lujuus tuo myös huonoja puolia. Sen takia saattaa moottorin vaihteisto hajota kiville ajossa, sillä teräspotkuri ei anna periksi alumiinipotkurin tavoin. Monissa teräspotkureissa on tämän vuoksi keskiössä kuminen välikappale, jonka tarkoitus on antaa periksi kovassa iskussa, ja suojata vaihteistoa sekä itse potkuria. Mutta jos potkuri kuitenkin hajoaa on sen korjaaminen erittäin vaikeaa, toisin kuin alumiinipotkurin.

teräspotkuri

Komposiittipotkurit ovat melko harvinaisia, mutta hinnaltaan alumiinipotkurien tasoa. Osa komposiitti potkureista on kääntölapaisia, eli niiden nousua voidaan muuttaa. Ei kuitenkaan lennosta. Komposiitti on myös hieman alumiinia joustavampi materiaali, joten ne eivät välttämättä vaurioidu niin herkästi. Jouston johdosta myös komposiittipotkurin todellinen nousu on yleensä ilmoitettua pienempi potkurin muuttaessa hieman muotoaan työntövoiman vaikutuksesta. Komposiittipotkurin korjaaminen on käytännössä mahdotonta, mutta lapoja myydään myös erillisinä, eli jos yksi hajoaa ei tarvitse ostaa koko potkuria. Kiville ajon yhteydessä riittää yleensä pelkkien lapojen vaihto, eikä koko potkuria tarvitse uusia. ProPulse komposiitipotkurista myös artikkeli. Piranha komposiittipotkurista myös artikkeli.

SONY DSC

Minkä tahansa potkurin ikinä valitsetkin on aina kannattavaa pitää veneessä myös ylimääräistä potkuria. Koska ikinä ei voi tietää missä se kivi tai uppotukki tai mikä liekään rikkoo potkurin ja keskeyttää matkan, joten on mukavampaa vaihtaa vain uusi tilalle ja jatkaa matkaa. Tämän varapotkurin ei tarvitse olla paras mahdollinen, onhan monessa autossakin pienikokoinen vararengas. Hyvän varapotkurin voi löytää esimerkiksi moottoripurkamosta.

Tarvikepotkurivalmistajia:

Alumiini ja teräspotkurit:

PowerTech!

Michigan Wheel

Turningpoint

Solas

Komposiitipotkurit:

Piranha

ProPulse

 

VINKKI: Katso videoita veneuutuuksista YouTubesta!