Il faut considérer que la charge par silentbloc est essentielle pour le choix d’un silentbloc moteur marin. Pour ce faire, nous devons connaître la position des silentblocs et la position du centre de gravité (CdG). Celui-ci est le point où toute la charge est concentrée et où le moteur + transmission trouverait son point d’équilibre. Ce point est référencé par le symbole « ». Cette information est très importante mais malheureusement tous les fabricants des moteurs ne la révèlent pas.
Sur cet article, nous allons suivre un cas réel en utilisant la fiche technique d’un moteur Universal 25. Profitant que le moteur est arrêté, le propriétaire du voilier Catalina 28 souhaite remplacer les silentblocs moteur marin car ils sont déjà usés. Le contact métal-métal des silentblocs moteur produit un bruit indésirable inquiétant à l’intérieur de la coque et un niveau élevé de vibrations qui provoque l’usure des éléments voisins du voilier. L’image ci-dessous montre l’état des silentblocs sur ce moteur.
Le voilier a été conçu par l’architecte naval M. Gerry Douglas. La longueur totale du bateau est de 28,50 pieds / 8,69 m avec une largeur de 10,17 pieds / 3,10 m. Le déplacement du bateau est de 8 300 lb / 3 765 kg avec un tirant d’eau de 5,25 pi / 1,60 m. Le nom du chantier naval est Catalina Yachts (USA).
Vous trouverez ci-dessous une vue générale du voilier.
Le moteur est un modèle Universal Motors M25. Il a 3 cylindres développant une puissance continue de 21 à 3200tr / min.
Le fabricant de ce moteur était basé dans le Wisconsin (Oshkosh) qui a commencé dans la deuxième guerre mondiale en produisant des moteurs diesel très fiables pour de nombreuses applications, l’un d’entre eux des canots de sauvetage. La distribution et la marinisation ont été effectuées par la célèbre société de Massachusetts, Westerbeke. Pour plus de renseignement voici le lien suivant : https://www.westerbeke.com/Category/M-25/5399ADA2DAF73A26740BF7A5#techdocs
La vidéo ci-dessous montre le moteur marin au ralenti et l’augmentation de la vitesse lorsque le rapport est engagé.
Les silentblocs moteur marin n’ont pas été définitivement répercés car le propriétaire du voilier voulait avoir une idée préliminaire de l’isolement.
Nos sincères remerciements à M. Chris Sandes, propriétaire du voilier Catalina 28 et à M. Geoff Mealing qui est ami de Chris et lui a aidé sur le remplacement. Tous les deux ont eu la gentillesse de nous envoyer un e-mail de remerciement.
1ère step: nous avons représenté les différentes parties de la géométrie du moteur en carrés, en tenant compte de leurs dimensions.
1ère étape: nous avons représenté les différentes parties de la géométrie du moteur en carrés, en tenant compte de leurs dimensions.
2ième étape: nous avons calculé la position du centre de gravité de chaque carré. Dans un carré, nous savons que le centre de gravité est au milieu, de cette façon nous obtenons ce qui suit.
Nous avons également calculé les aires (S) de chaque carré.
3ème étape: on positionne les deux centres de gravité sur le même axe de coordonnées, obtenant une distance X pour chacun.
4ième étape : avec les valeurs précédemment calculées, nous pouvons suivre la formule suivante pour obtenir la position du centre de gravité des deux carrés.
Une fois que nous obtenons la valeur pour XCG, nous avons toutes les informations pour positionner le centre de gravité et pouvoir effectuer le calcul.
Pour le positionnement des silentblocs, le centre de gravité a été considéré étant l’origine. De plus, comme le poids indiqué dans les données techniques (134 kg) est un poids à vide, un poids plus élevé de 150 kg a été envisagé pour éviter de surcharger les silentblocs.
La charge que nous avons calculée doit être comprise comme une charge statique. Les vagues, le mouvement du voilier provenant des vents forts ou le style de navigation entreront des charges dynamiques sur les silentblocs. La sévérité du mouvement aura un impact proportionnel sur les charges dynamiques.
Les charges dynamiques peuvent introduire des déformations supplémentaires sur le caoutchouc des silentblocs moteur marin, ce qui affectera à la durée de vie.
De ce fait, il n’est pas conseillé que les silentblocs soient sélectionnés à leur capacité de charge statique maximale. Il est conseillé de ne pas dépasser les 90% de leur capacité de charge statique, étant une approche sûre pour les dimensionner autour de 70% de leur capacité de charge maximale.
Les fiches techniques du silentbloc marin Ellebogen indiquent la capacité de charge statique maximale sur un graphique indiquant également l’écrasement du silentbloc.
GTS-45 : https://www.ellebogen.com/wp-content/downloads/datasheet/technical-data-sheet-ellebogen-gt-s45.pdf
GTS-55 : https://www.ellebogen.com/wp-content/downloads/datasheet/technical-data-sheet-ellebogen-gt-s55.pdf suivant l’exemple du moteur Catalina 28, Universal M25 XT, nous avons fait le tableau suivant.
| Non | Description | X (mm) | Y (mm) | F (Kg) | s (mm) | % (MAX) |
| 1 | ELLEBOGEN GT-S55 (Ref. 120450-06801) | -141,5 | -146 | 46,2 | 2,28 | 66 |
| 2 | ELLEBOGEN GT-S55 (Ref. 120450-06801) | -141,5 | 146 | 46,2 | 2,28 | 66 |
| 3 | ELLEBOGEN GT-S45 (Ref. 120450-06400) | 227 | 203 | 28,8 | 2,58 | 64 |
| 4 | ELLEBOGEN GT-S45 (Ref. 120450-06400) | 227 | -203 | 28,8 | 2,58 | 64 |
Ce tableau indique la position des silentblocs sur X et Y, la charge par silentbloc (F), l’écrasement statique (S) et la capacité de charge par rapport à la charge maximale du silentbloc. (%) .
Le tableau montre que les silentblocs côté avant sont plus chargé que les silentblocs sous la transmission. Dans ce cas-là, nous ne recommandons pas d’utiliser la même dureté de caoutchouc, cela provoquerait que les écrasements des plots soient très différents entre les deux côtés. C’est la raison pour laquelle des silentblocs 55 Shore ont été utilisés côté transmission et 45 Shore côté avant.
La fréquence de résonance du moteur est le régime dans lequel le moteur a une résonance ou un hochet. Dans ce type de cas, normalement nous sommes capables de voir un mouvement excessif du moteur, ayant trop de mouvement de l’arbre d’hélice aussi. Ce régime de résonance est appelé « fréquence de résonance ». Elle ne doit pas être proche du régime de ralenti recommandé par le constructeur du moteur. Les silentblocs moteur devraient nous fournir une fréquence naturelle bien en dessous, de sorte que nous n’ayons pas trop de vibrations au ralenti.
Étapes pour connaître la fréquence de résonance du moteur :
1ère étape : nous traçons l’écrasement du silentbloc sur l’axe Y.
2ième étape : nous traçons une ligne horizontale jusqu’à atteindre la ligne verticale, fréquence naturelle.
3ième étape : Dans ce cas-là, nous avons 2 silentblocs qui sont à 580rpm et 2 silentblocs à 595rpm. Il s’agit d’une indication approximative de la fréquence de résonance du moteur.
L’isolation vibratoire du moteur est exprimée en pourcentage, ce serait la réduction de l’amplitude de la vitesse de vibration. Il existe un moyen simplifié de savoir le taux d’isolation vibratoire que nous atteindrons. Voici quelques étapes.
1ère étape : nous traçons la déviation du silentbloc sur l’axe Y.
2ième étape : nous traçons une ligne horizontale jusqu’à atteindre la ligne verticale, fréquence naturelle.
3ième étape : Si nous voulons connaître l’isolation à 2000 tr / min, nous traçons une ligne verticale jusqu’à que nous arrivions entre les lignes des écrasements noirs.
4ième étape : nous suivons la ligne diagonale jusqu’à ce que nous obtenions le pourcentage d’isolement, dans ce cas-là 90%.
Pour ceux qui s’intéressent à des informations plus approfondies sur l’isolation vibratoire, ce cours gratuit du MIT peut être intéressant et peut vous aider. https://ocw.mit.edu/courses/2-003sc-engineering-dynamics-fall-2011/resources/lecture-21-vibration-isolation/
Il est possible de naviguer d’Otawa à Montréal. L’ensemble de la route est très navigable et bien balisé. Environ 360 km de côtes ontariennes bien peuplées et desservies entre les deux villes. La loi sur la marine marchande du Canada stipule que tous les bateaux qui naviguent à moins de 30 mètres des marinas doivent atteindre une vitesse maximale de 5 nœuds. Le lien ci-dessous fournit une liste de toutes les marinas sur le chemin :
https://marinas.com/search?category=marina&country=CA®ion=ON&city=Ottawa
Nepean Club Nautique: https://nsc.ca/web2/
Le lien ci-dessous fournit une belle explication de la trajectoire.
