Volvo Penta Forward Drive

Speziell für Sportboote und Wakeboarding

Volvo Penta Forward Drive - Foto: © Volvo Penta
Es war schon immer eine Domäne des schwedischen Motorenbauers Volvo Penta, zukunftsweisende, revolutionierende Bootsantriebe für den Wassersport zu entwickeln und nach praxistauglichen Gesichtspunkten zu realisieren. Erinnern wir uns: Der erste Z-Antrieb, die Volvo Penta „Aquamatic“, der erste Doppelpropellerantrieb, Volvo Pentas „Duoprop“, der erste vorwärts gerichtete Antrieb, Volvo Pentas „IPS“. Und jetzt, brandaktuell, die Kombination aller drei Konzepte in einem, dem neuen, patentierten „Z-Antrieb FWD“ (Forward Drive).
Vorteile für für Sportboote und „Runabouts“
Vom Prinzip her handelt es sich zwar um einen traditionellen Z-Antrieb, allerdings mit umgedrehter Propellerfunktion, dem IPS-Konzept nacheifernd. Auf den Punkt gebracht, ein nach vorne in Fahrtrichtung gerichteter Doppelpropeller, der das Boot durch das Wasser zieht. Ein Antriebskonzept, beim „IPS“ mehr als 17000 mal verbaut und bewährt. Auf die Frage nach dem Warum und Weshalb hat Volvo Penta eine klar definierte Antwort parat: Dieser Antrieb wurde speziell für Sportboote und „Runabouts“ konzipiert, mit dem Ziel, ein noch besseres Ansprechverhalten in Sachen Beschleunigung, Spitzengeschwindigkeit und ökonomischeren Verbrauch zu erreichen, die leistungsmäßig verglichen auf einem Level mit Innenbord-Installationen liegen, sich jedoch einer Wellenanlage als Antrieb bedienen.
Flexibler und vielseitiger einsetzbar
Ausgestattet mit einer großen Trimmplatte macht der Antrieb das Boot flexibler und vielseitiger einsetzbar, idealerweise auch in Bereichen, in denen bislang nur spezielle Boote zum Zuge kamen, wie Wasserski-Laufen oder Wakeboarden. Durch entsprechendes Trimmen ist es möglich, ein symmetrisches Wellenbild zu erzeugen, das dem Leistungsniveau des Geschleppten angepasst ist.

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Deutliche Verbesserung des Wirkungsgrades
Durch die Positionierung der Propeller unter dem Boot und den steuerbaren Zug sind engere Kurvenfahrten bei hoher Geschwindigkeit und besseres Manövrieren bei geringerer Geschwindigkeit möglich. Ausgiebige Versuche und Tests haben gezeigt, dass der Wirkungsgrad des „FWD“ eine deutliche Verbesserung an den Tag legt, als die sonst für diese Art Boote verwendete Wellenanlage mit Einzelpropeller. Dies ist zum einen der Tatsache zu verdanken, dass der Antrieb völlig störungsfrei vom Wasser angeströmt werden kann. Die größte Steigerung des Wirkungsgrades bei der Umsetzung der Motorleistung in Vortrieb ist jedoch dem Einsatz von zwei gegenläufigen Propellern auf ineinander laufenden Propellerwellen zu verdanken. Durch den sich drehenden Propeller baut sich in Fahrtrichtung an der Vorderseite des Propellers ein Unterdruck, an der Rückseite ein Überdruck auf. Dadurch wird eine Wassersäule entgegen der Fahrtrichtung beschleunigt und gedreht. Es entsteht eine vorwärts gerichtete Kraftkomponente, die das Boot vorantreibt. Die in der Drehung der Wassersäule enthaltene Energie sind Verluste, die nicht zum Vortrieb beitragen.

Vorteile des Duoprop Antriebs
Ein Vorteil des Duoprop ist es, dass durch den gegenläufigen Propeller die sich drehende Wassersäule umgelenkt und dabei teilweise in zusätzlichen Vortrieb gewandelt wird. Die Druckdifferenz zwischen Vorder- und Rückseite des Propellers versucht einen Druckausgleich über die Flügelspitzen des herzustellen. Dieser dabei teilweise entstehende Druckausgleich ist ebenfalls auf die Seite „Verluste“ zu verbuchen, ohne den Vortrieb zu begünstigen.

Die enorme Kraft und hohe Leistung, die in Vortrieb umgesetzt werden soll, wird beim Duoprop auf zwei Propeller mit mehreren Blättern und größerer Blattfläche verteilt. Der Vorteil dabei, die Belastung der einzelnen Blätter wird verringert, woraus der Vorteil genutzt wird, dass die Propellerblätter dünner gearbeitet sein können und somit weniger Wiederstand im Wasser verursachen.

Darüber hinaus: Die Verteilung auf mehr Blätter und größere Blattflächen mindert die Druckdifferenz zwischen Vorder- und Rückseite und damit den Verlust über die Propellerspitzen, der proportional der Druckdifferenz abnimmt. Der geringere Unterdruck vermindert zudem das Risiko der Kavitation (Verdampfung von Wasser bei Unterdruck und Implosion mit Materialablösung bei wieder ansteigendem Druck). Zusätzlicher Vorteil des Duoprops, es wirken keine Seitenkräfte auf den Antrieb, wie etwa beim Einzelpropeller.
Neue Propeller-Serie
Für den „FWD“ wurde eine neue Serie von Propellern, die “K-Serie“, aufgelegt. Ein recht aufwändiges Unterfangen, da sich die Entwicklung von Duo-Propellern ist sehr komplex gestaltet, weil bislang kein Propellerberechnungsprogramm in diesem Zusammenhang Hilfestellung leisten kann, wie dies für Single-Propeller der Fall ist.

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Mehr Sicherheit und frische Luft
Ein ganz klares Plus in punkto Sicherheit für die Action außerhalb des Bootes, also für Personen, die sich im Wasser befinden, ist die Tatsache, dass durch die vor dem Antrieb in Richtung Bootsrumpf arbeitenden Propeller die Gefahr von Verletzungen deutlich gemindert wird. Ein weiterer Pluspunkt ist die Abgas-Führung direkt ins Wasser durch den großvolumigen Abgaskanal nach achtern in den Propellerstrom.
Mehr Tiefgang durch den „Forward-Drive“
Bei all den fahrtechnischen Vorteilen, die der neue „Forward-Drive“ mit sich bringt, soll jedoch eine Schwachstelle nicht verschwiegen werden. Wer mit seinem Boot Flachwasserzonen befahren will, der wird mit gleichen Komplikationen konfrontiert, als würde eine konventionelle Wellenanlage unter seinem Rumpf arbeiten. Im Gegensatz zum herkömmlichen Z-Antrieb mit nach achtern ausgerichtetem Propellersatz macht es allerdings beim „FWD“ wenig Sinn, den Antrieb hochtrimmen zu wollen, weil dann die Props aufgrund des Winkeleinschlages der Grundberührung noch näher kommen.

Neue Installationsmöglichkeiten in der Erprobung
Für die Entwicklung des „FWD-Systems“ war intensivste Zusammenarbeit mit unterschiedlichsten Werften erforderlich. Der Einsatz bei Bootstypen, abweichend von wasserskitauglichen Booten, befindet sich noch im Stadium der Auslotung. Alle neuen Installationsmöglichkeiten werden derzeit in Abstimmung mit der Applikationsabteilung von Volvo Penta erprobt. Derzeit wird das „FWD-System“ für alle Volvo Penta-Benzin-V8-Motoren im Leistungsbereich zwischen 221 und 316 kW (300 – 430 PS) geliefert. Der Einsatz ist bisher auf Einzelanlagen beschränkt. Umfangreiche Sicherheitstests haben die Funktion des automatischen Hochkippens bei Grundberührung oder Überfahren eines Baumstammes bestätigt.

Text: (cb)
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