Quelle hélice choisir pour mon moteur hors-bord ? + calculateur de vitesse pour bateau semi-rigide
Un véritable dilemme que de choisir l’hélice idéale pour votre bateau et vos objectifs de navigation !
L’hélice sur un bateau est la pièce qui transmet la puissance du moteur à l’élément liquide. Sa forme est subtile et comprend une infinité de variantes.
Son choix répond à certaines règles théoriques, mais il devra toujours être validé de façon empirique.
Pour choisir l’hélice de son bateau, on jouera sur le diamètre, le pas, le nombre de pales, la surface de pale, le cup, le rake, etc. (voir notre lexique).
Aide au choix ! un calculateur de vitesse en fonction des critères de votre bateau
en fonction des critères de votre bateau
Le choix du nombre de pales est crucial pour sélectionner l’hélice idéale pour votre bateau.
Trois, quatre ou cinq pales : L’hélice trois pales est la plus commune en petite plaisance, car c’est la plus polyvalente, la plus légère et souvent la plus rapide même si elle génère plus de vibrations qu’une quatre pales.
Les hélices de bateau quatre et cinq pales, assez rares en petite plaisance, permettent d’augmenter la surface de l’hélice sans pour autant augmenter le diamètre.
Un plus gros diamètre pénaliserait le couple moteur et nuirait à l’accélération.
Voilà qui explique l’usage de cinq pales pour le ski nautique et celui de quatre pales sur les bass et bay-boats.
Ces bateaux très fortement motorisés et qui naviguent très trimés, ont besoin d’un surplus de stabilité que leur apporte la pale supplémentaire.
Le bon pas pour un rendement intéressant
Choisir le bon pas : une hélice au pas plus court (19 ou 21 pouces) permet un déjaugeage plus foudroyant, mais elle entraînera une consommation plus élevée et un rendement moins intéressant, voire un comportement moins sécurisant du bateau.
La meilleure hélice pour un bateau est avant tout une affaire de compromis
Par ailleurs, la pratique ayant tendance à contredire la théorie, seule la méthode empirique (essais et mesures) permet de faire le bon choix.
L’idéal étant de trouver l’hélice qui permettra à votre bateau d’obtenir un bon temps de déjaugeage, une consommation modérée à vitesse de croisière et une belle vitesse de pointe. La quadrature du mouton à cinq pattes, en quelque sorte !
Hélice pour moteur électrique pour bateau
Comment trouver la taille de mon hélice actuelle ?
Le pas (pitch) est habituellement indiqué à l’intérieur ou à l’extérieur du moyeu de l’hélice. Il est souvent indiqué de cette façon (exemple):
- 11 1/4 X 13
- 11.25 X 13
Le premier chiffre réfère au diamètre (11.25) et le second chiffre réfère au pas (pitch) (13).
Certaines marques utilisent une méthode différente pour indiquer la taille ou le modèle.
- 11 1/4 X 13 – G (Yamaha)
- 48-832832A45 21P (Mercury Mercruiser)
- 5111-093-10 (Solas)
- 814629 (Volvo Penta)
Yamaha ajoute une lettre pour indiquer le type de conception de lame. Mercury Mercruiser utilise un code numérique qui se termine par la taille de la hauteur (dans cet exemple ce n’est pas 21).
Les hélices Solas utilisent les 4 derniers chiffres pour indiquer la taille (dans l’exemple ci-dessus, le diamètre fait 9.3 et la hauteur 10).
Volvo Penta utilise un système de numérotation différent, veuillez consulter ce Tableau récapitulatif.
Ce qu’il faut retenir pour choisir l’hélice son bateau
| Type | Avantages | Inconvénients |
| Hélice en inox | • Vitesse• Solidité | • Prix• Réservé aux grosses puissances |
| Hélice en alu | • Joue le rôle de fusible en cas de choc• Moins cher | • Se déforme• Inadaptée à des moteurs de plus de 115 ch |
| Pas court | • Déjeaugeage plus rapide• Parfait pour le remorquage et le ski nautique | • Pénalise la vitesse |
| Pas long | • Vitesse de pointe élevée | • Déjaugeage plus poussif |
10 questions sur les hélices d’un bateau à moteur
1. Qu’est-ce que le pas de l’hélice ?
À l’image d’une vis qui s’enfonce dans une planche, le pas de l’hélice est la distance théorique parcourue par l’hélice en 1 tour. Comme le diamètre, le pas est exprimé en pouce. Ainsi, une hélice de 21 pouces avance en théorie de 21 pouces en une rotation (environ 53 cm). Le pas réel est la distance réellement parcourue par l’hélice en un tour : pas réel = pas théorique – glissement. Le glissement est la perte de rendement due aux forces qui s’opposent à l’avancée de l’hélice (frottements de la carène, par exemple). Il est admis que, lorsqu’on monte d’un pas (de 20 à 21 par exemple), le moteur tourne environ 300 tr/mn moins vite au régime maximal, et inversement. Le bon pas d’hélice est avant tout celui qui permettra d’atteindre la plage de régime moteur recommandée par le constructeur.
2. Et le diamètre ?
Imaginez une boîte ronde dans laquelle l’hélice entre tout juste ; le diamètre de ce cercle est celui de l’hélice. À pas constant, plus le diamètre est grand, plus le moteur est sollicité pour mettre l’hélice en mouvement. Comme le diamètre est limité par la plaque antiventilation du moteur, il est possible à la place d’augmenter le nombre de pales. Avec davantage de pales, on conserve la même surface de poussée qu’avec une hélice de diamètre supérieur. Il faut retenir qu’une hélice de 14 x 21 pouces possède un diamètre de 14 pouces et un pas de 21.
3. Aluminium, inox, bronze ou nibral ?
Si, la plupart du temps, les hélices sont en inox ou en aluminium, il en existe aussi en bronze, par exemple sur les bateaux dédiés au ski nautique (typiquement 4 pales et une transmission V-drive). Le nibral, contraction de nickel, bronze et aluminium, est un alliage très résistant pour des transmissions par pods de type IPS. Sur les horsbord, elles sont en inox ou en aluminium. Le premier est cinq fois plus résistant que le second, si bien que l’inox est souvent recommandé sur les puissances supérieures à 115 chevaux. Il est mieux adapté à la vitesse pure, car il se déforme moins que l’aluminium, mais il est aussi deux à trois fois plus cher !
4. La ventilation, c’est quoi ?
Le phénomène de ventilation se produit quand un mélange eau/air trop riche en air arrive sur l’hélice. Cette dernière perd en motricité et le moteur s’emballe. Les causes principales viennent du moteur, monté trop haut ou trop trimé dans les virages, ou d’un défaut de la carène. La plaque antiventilation (et non pas anticavitation !) surplombant l’hélice sert à limiter ce phénomène.
5. Et la cavitation ?
Souvent confondue avec le phénomène de ventilation, la cavitation n’a pourtant rien à voir. Elle est causée par une perturbation des filets d’eau arrivant sur l’hélice. Cette perturbation peut venir de défauts de surface sur la carène ou l’embase, ou de la sonde du sondeur, par exemple. L’eau perturbée se condense au contact des pales, entre en ébullition et éclate. Cela crée des traces d’usure sur la face convexe des pales en aluminium (l’inox, plus résistant, est moins sensible à cette corrosion).
6. Trois, quatre ou cinq pales ?
La plupart du temps, les hors-bord disposent d’hélices de trois pales, car ce type est le plus polyvalent et représente souvent le meilleur compromis entre vitesse, accélération et consommation. La quatre pales apporte plus de stabilité à haute vitesse quand le moteur est bien trimé, ainsi qu’en virage. Nous avons parfois constaté une amélioration radicale de comportement sur des semi-rigides un peu volages à haute vitesse en trois pales, devenant vraiment plus stables en quatre pales. La cinq pales reste assez marginale. Elle permet de compenser la surface de pale lorsqu’il est impossible de monter une hélice de plus gros diamètre. Elle sera intéressante dans certaines applications, comme le ski nautique.
7. Qu’est-ce que l’effet de couple ?
Selon qu’elle tourne dans le sens des aiguilles d’une montre (pas à droite) ou dans le sens inverse (pas à gauche), l’hélice aura tendance en marche avant à tirer la poupe du bateau davantage vers la droite ou vers la gauche, c’est l’effet de couple. Le phénomène s’inverse en marche arrière. En général, pour un bimoteur, les deux hélices sont montées en contrerotation afin d’annuler les effets de couple.
8. Qu’est-ce que le rake et le cup ?
En plus du diamètre et du pas, deux autres termes permettent de décrire une hélice. Pour le rake, il faut imaginer une ligne perpendiculaire au moyeu de l’hélice. Le rake est l’angle que forme la pale avec cette ligne. Il varie de 5 à 20 degrés sur les hélices de plaisance, avec une moyenne de 15 degrés. En compétition, il peut aller jusqu’à 30 degrés. Plus une hélice a de rake, plus elle va lever l’arrière du bateau. Cela va donc faciliter le déjaugeage, et moins vous aurez besoin de trimer en navigation.
Quant au cup, il représente la petite incurvation sur le bord de fuite de la pale. Il permet d’augmenter artificiellement le pas de l’hélice et donc de gagner en vitesse de pointe. Une hélice « cupée » sera donc plus rapide que la même hélice sans cup, tout en entraînant une baisse du régime maximal de 150 à 300 tr/mn.
9. Comment expliquer le glissement ?
Si une hélice évoluait dans un milieu solide comme une vis s’enfonçant dans le bois, alors un modèle de 21 pouces avancerait de 21 pouces à chaque rotation. La résistance qu’offre la coque ainsi que d’autres facteurs font que l’hélice parcourra toujours moins que cette distance théorique. Cette différence entre le pas affiché sur l’hélice et la distance réellement parcourue s’appelle le glissement.
10. Comment choisir une hélice ?
L’essai en mer sera la meilleure façon de déterminer quelle hélice convient le mieux à un bateau. Néanmoins, en connaissant la longueur, le poids, le type de carène, le programme de navigation, le rapport de démultiplication de l’embase et la puissance, il est possible de se faire une idée sur le modèle à choisir. Après avoir sélectionné trois ou quatre hélices, il faudra les valider par un test en conditions réelles. Des outils intéressants existent sur Internet, plus ou moins bien réalisés, pour guider le plaisancier. Le sélecteur d’hélice Mercury, par exemple, est intelligemment conçu. Il est cependant limité aux hélices présentes sur le catalogue du motoriste américain, mais il peut déjà vous guider sur le meilleur pas et le meilleur diamètre pour votre bateau.
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