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Cette affaire concerne un Sjøman 22 de 1980 équipé d’un moteur Yanmar 2QM15, appartenant à un jeune étudiant qui a importé le bateau de Norvège aux Pays-Bas. Malgré son enthousiasme et sa détermination, le propriétaire a dû faire face à des contraintes financières. Dans le but d’aider, Ellebogen a entrepris de remettre à neuf le bateau afin de minimiser le bruit et d’assurer un fonctionnement plus fluide.
Pour atteindre cet objectif, Ellebogen a identifié des silentblocs moteur marin appropriés et a sélectionné une mousse d’insonorisation marine pour le compartiment moteur. Dans un premier temps, Ellebogen a effectué un calcul préliminaire basé sur des données disponibles limitées. Cependant, les échantillons initiaux se sont avérés inefficaces, provoquant un mouvement excessif du moteur au ralenti, ce qui indique une condition de résonance. Les silentblocs moteur marins étaient également proches de leur capacité de charge. C’est pour cela que l’effet de réduire leur dureté n’était pas une option viable en raison de problèmes potentiels de durabilité.
Une alternative envisagée était d’augmenter le régime du ralenti à 1300 tr/min, mais cela présentait un risque d’endommager l’embrayage lors de l’engagement des vitesses. Après une analyse minutieuse, Ellebogen a choisi d’envoyer une deuxième série d’échantillons, en utilisant les mêmes silentblocs avec la même dureté du caoutchouc (55 Shore) mais en incorporant un composé d’amortissement plus élevé (SDD55). Ce réglage a eu un impact positif sur le moteur, le stabilisant au ralenti (900 tr/min).
Dans le but d’évaluer l’efficacité des nouveaux silentblocs moteur avec le composé SDD, Ellebogen a envoyé un accéléromètre pour vérifier le taux de filtration des vibrations des silentblocs.
Pour réduire le bruit dans le bateau, Ellebogen a développé un prototype de composite d’insonorisation en incorporant un matériau de plus haute densité aux propriétés ignifuges. Le rapport d’accompagnement comprendra des vidéos illustrant les niveaux de bruit avant et après la mise en œuvre de cette solution.
Peu d’informations sont accessibles concernant ce bateau à moteur scandinave, à l’exception de son déplacement de 1300Kg et d’un dessin fourni. Les dessins artisanaux ci-dessous révèlent que ce bateau a été construit en utilisant de bonnes vieilles techniques, matériaux, productivité et durabilité.
Bien qu’il soit conçu pour la croisière nordique, ce bateau est également bien adapté à la navigation sur les canaux néerlandais.
Observant les images ci-dessous, les silentblocs se sont effondrés, ce qui est attendu après plus de 20 ans d’utilisation.
Après avoir repercé le lit du moteur, Niek installe les silentblocs Ellebogen GTS 55.
Bien que les silentblocs semblent adéquats pour l’application, le résultat n’était pas positif comme on peut le voir dans la vidéo ci-dessous. Les silentblocs avaient déjà le bon écrasement. Malgré cela, il est clair que nous sommes dans une condition de résonance.
La condition de résonance est produite lorsque la fréquence propre du moteur est la même que le régime du ralenti (tr/min).
Le fait d’opter pour un composant en caoutchouc plus souple n’était pas viable ; Les silentblocs présentaient déjà une déflexion de 3,5 mm, soit environ 75 % de la capacité de déflexion maximale de ces silentblocs. Un écrasement excessif compromettrait la durée de vie du silentbloc moteur marin. Niek a proposé d’augmenter le régime pour améliorer la stabilité du moteur, mais cette approche posait des défis mécaniques supplémentaires, tels que l’usure prématurée de la boîte de vitesses.
Dans une condition de résonance, les vibrations ne sont pas isolées ; au lieu de cela, ils sont amplifiés. Cette amplification est directement liée à la dissipation énergétique du mélange de caoutchouc. Une dissipation énergétique plus faible entraîne une amplification vibratoire plus élevée, tandis qu’une dissipation énergétique plus élevée entraîne une amplification vibratoire plus faible. Une illustration graphique de ce phénomène est fournie ci-dessous.
Le composant SDD fournit un facteur d’amortissement d’environ 25 %, ce qui permet de réduire considérablement le mouvement du moteur dans des conditions de résonance. En revanche, les mélanges du caoutchouc naturel conventionnels offrent un facteur d’amortissement allant de 4 % à 8 %, selon la dureté du caoutchouc. L’impact de ce composant a été instantané, comme en démontrent les vidéos ci-dessous.
Chaque silentbloc a été testé avec des accéléromètres placés à la fois au-dessus et au-dessous à la vitesse de ralenti, ce qui est considéré comme le pire des scénarios. Le tableau ci-dessous montre une réduction des vibrations d’environ 90 %. Ces résultats ont été jugés positifs, car les silentblocs présentaient le niveau de déflexion approprié, assurant la durabilité.
Les résultats complets des mesures vibratoires peuvent être consultés sur ce lien
Les silentblocs moteur marin constituent une méthode efficace pour isoler le bruit structurel. Cependant, pour une isolation efficace contre les bruits aériens, le choix d’un composite d’insonorisation approprié est indispensable. Quelles sont les propriétés d’une solution d’insonorisation approprié ? Voici quelques considérations techniques :
Une fois que cela est mis en évidence, il est clair que l’obtention d’une perte de transmission élevée est indispensable pour un compartiment moteur marin. Cette approche vise à minimiser le transfert du bruit du compartiment moteur vers la cabine du voilier. D’autre part, les mousses conçues uniquement pour l’absorption, telles que celles avec des pics en forme pyramidale, peuvent réduire l’écho ou la réverbération à l’intérieur du compartiment moteur. Cependant, en raison de leur masse plus faible, entraîne une perte de transmission moins efficace. De plus, leur capacité à absorber les huiles/diesel présente un danger en raison de leur inflammabilité.
Le composite marin d’insonorisation ELLEBOGEN MARIN
Dans ce cas-là, le matériau utilisé est une mousse PU agglomérée d’une densité de 150 Kg/m3, soit cinq fois plus que les mousses PU conventionnelles de couleur grise (30 Kg/m3). Ce mélange de masse supplémentaire dans le système est remarquable. Les performances acoustiques de cette mousse ont été évaluées conformément à la norme UNE-EN ISO 140-3 (décembre 1995) intitulée « Isolation acoustique des matériaux de construction mesurés en laboratoire », en parfaite conformité avec la norme ISO 140-3 (1995). La valeur Rw obtenue est de 26 dB. Le graphique ci-dessous illustre la perte de transmission sur des différentes fréquences.
La mousse est enfermée dans un revêtement composé d’aluminium collé à un tissu en fibre de verre, qui sert à la fois d’agir comme ignifuge et isolant thermique.
Les vidéos ci-dessous illustrent l’isolation acoustique de cette application. La première vidéo présente le moteur sans aucun composite d’insonorisation, la deuxième présente une isolation latérale et la troisième présente un traitement total.
Nous remercions M. Niek Konstra pour l’ensemble de son travail et le dévouement à suivre les étapes et les instructions d'Ellebogen. Sans aucun doute, nous sommes très fiers de l'avoir comme Ellebogener.
