Hvordan beregne dieselforbruk pr. time på en Yanmar 4JHEmotor?

[Lars H.]

Hei.

 

Jeg har en Yanmar 4JHE dieselmotor i båten, og i manualen har jeg følgende to diagrammer. Ut fra disse to diagrammene er det greit å regne ut gram (liter) diesel pr. time, men hvilke av de tre kurvene i det nederste diagrammet skal jeg bruke? Jeg vil tro det er den nederste, "Propeller power curve", stemmer det?

 

Men så var det det at på de øverste diagrammet står det (DIN6270B rating), og den samme betegnelsen finner jeg igjen på den øverste kurven i det nederste diagrammet.

 

 

 

Lars H.

[Poseidon]

Det finnes mange flotte kurver Lars, men i praksis ender det stort sett opp med det samme: "Man får 4-5 HK ut av hver liter med diesel".

Jeg vil anta at du holder jevnt brukbar marsjfart når du tar ut ca 25 HK, hvilket skulle tilsi et forbruk omkring 5 liter pr time.
Da menes det antallet HK som man trekker ut fra motoren i øyeblikket, ikke det antallet som måtte være stemplet på den.

[kodalse]

Såvidt jeg kan skjønne av grafene er de to DIN betegnelsene HK målt på motor. Den nederste er målt på propellblad.

Det betyr at selv om du har høyest "nytteverdi" pr hk/diesel er tapet ut mot propell slik at det langt overgår dette teoretisk idealpunkt på 2600 omdreininger.

Ved 3400 omdreininger er differansen mellom uttak av hestekrefter og målt kraft på propellblad langt lavere.

 

Men nå er vel det "trivelige lydnivået" utenfor grafen, kanskje nede på 12-13-1400 omdreininger.

Da kan du jo gå i time etter time på en 20-liters dunk.

[Jens_P]

Bruk 'propeller power curve'. Denne viser hvor mye effekt propellen greier å hente ut av motoren ved gitt turtall og omsette til fremdrift. De andre to kurvene viser max effekt motoren teoretisk kan avgi ved gitt turtall avhengig valgt norm for måling.

[Lars H.]

OK, da blir forbruket mitt ved bruk av kurven "Propeller power" som på diagrammet nedenfor. Og det stemmer sånn noenlunde med det jeg måler mellom hver dieselfylling.

 

Max turtall er 3600RPM som da gir ca. 7,5knop. I åpent vann og litt kjedelige strekk som mellom Son og Drøbak, ligger jeg som oftes på 3300 - 3400RPM. Ellers, som inn og ut av havner og i mer kronglete farvann er turtallet lavere. Totalt mellom hver fylling, er da forbruket ca. 5,4l/t. Omregnet til liter pr. utseilt distanse, blir da forbruket i unnerkant av 0,9l/Nm. Så det er klart at dersom jeg hadde tuslet rundt i 6knop, kunne jeg spart mye. Men heldigvis er ikke dieselutgiftene den store utgiftsposten. Det er ikke billig å ha hjemmehavn i Son, og så går det mange kroner i gjestehavner, både i 4 ukers ferie og i helger. Når en er blitt pensjonist er det godt med komfortable havner fremfor svaberg og anker.

 

Redigert 30.September.2014 av Lars H. (see edit history)

[Poseidon]

Ja, der ser du Lars: dine nitide målinger gir 5,4 - som stemmer svært så bra med min fars gamle tommelfingerregel som gir 5 liter pr time

[Lars H.]

Forbruk målt i liter pr. time er egentlig litt intetsigende. Å angi forbruket i liter pr. nautisk mil tilsvarende en gjør for bil, ville vært mye enklere for å sjekke hva det egentlig kostet ekstra å "dra på gassen". Så på neste tur skal jeg finne frem papir og blyant og notere hastigheten ved forskjellig turtall. Etter hva jeg husker å ha registrert, vil jeg ved å dra ned turtallet fra 3400 til 2700 redusere forbruket fra ca. 1,0 l/Nm til 0,7 l/Nm. Og det vil for en strekning på 10Nm gi en besparelse på ca. kr.36.

[aileenll]

Det har vel skjedd noe med diesel motorene siden din far regnet på dette Poseidon?

Min 3GM30F kjører jeg fra tid til annen i 12 timer med ca 85%pådrag (2800 o/min). Jeg topper tanken før avgang, og etterfyller mellom 30-40 liter når vi har landet.(tanken tar bare 50l)utseilt distanse ca 82 nautiske.

Utfra manualen så yter motoren ca 20 hk ved det gitte turtall. Etter Poseidons tommelfinger regel så burde jeg ha brukt ca 48 liter (20hk*0,5l/hk*t)*12t

Så med mindre en seiler med svert gammelt maskineri så kan en godt regne ca 0,35- 0,4l/time*hk.

Redigert 30.September.2014 av aileenll (see edit history)

[Laholm]

Jeg er veldig enig med Lars H i at diesel pr time generelt ikke er noe voldsomt nyttig parameter. I dag overnatter jeg i båten, i båthavnen. Etter en svært slitsom sommersesong med rikelig med vann i drivstoffet kjører jeg varmeapparatet heller enn å varme opp båten med el., for å sjekke i praksis at varmeren nå er rehabilitert. I denne situasjonen er liter pr time interessant.

 

Når jeg rusler langs kysten er det nok mer interessant å se hvor langt jeg kommer på en liter diesel (svært kort, sammenlignet med hva dieselvarmeren bruker!)

[Lars H.]

Takk for at du minnet meg på dette med liter pr. nautisk mil. Jeg får huske å finne frem papir og blyant og notere hastighet for forskjellige turtall imorgen på vei til Oscarsborg slik at jeg kan sette opp en tabell for l/Nm ved forskjellig hastighet/RPM.

[Hulda]

Hulda, med sin gamle, amerikanske dundre, regner (0,2 l/time)/hk. Det stemmer nokså bra. I høst var vi Kattegat rundt. Vind midt i trynet, eller ingen vind. Så det ble 75 motortimer. Snitt forbruk var 5,5 l/time. Og det inkluderer Eber og aggregat. Hvilket tilsier at vi i snitt tok ut snaue 30 hk av de tilstedeværende 140 sådanne. Snitt fart for motor var ca. SOG 6 knop. Regner etter GPS, har ikke logg. Hadde vi banket opp i 8 knop, ville nok regnskapet sett ut noe i nærheten av 20 l/time. Nokså logaritmisk den kurven der. Vi har overfylt litt med motorolje, så den brukte 1 1/4 liter olje på disse 75 timer. Før jeg gjorde den siste modifikasjonen, så gikk det med 1 liter motorolje på 10 timers gange. Brukbar forbedring.

 

Motoren min er slik at den guffer på mer når den får motstand. Det ser ut som at dieselpumpen gir mer mat for å holde konstant turtall. Således er det ikke sikkert at 1500 rpm har samme dieselforbruket i tung motsjø og motvind som ved flatt vann og vindstille. Slik virker det i hver fall på bakgrunn av mine 'nitide' målinger. Vi gikk stort sett mellom 1300- og 1500 rpm. Og forbruket varierte mellom 3,7- og 7,0 l/time innenfor nevnte range. Derfor kan ikke jeg sette opp noe slikt diagram som vil virke fornuftig. Maks turtall på denne motoren er 3600 rpm.

Redigert 8.Oktober.2014 av Hulda (see edit history)

[Lars H.]

Takk for at du minnet meg på dette med liter pr. nautisk mil. Jeg får huske å finne frem papir og blyant og notere hastighet for forskjellige turtall imorgen på vei til Oscarsborg slik at jeg kan sette opp en tabell for l/Nm ved forskjellig hastighet/RPM.

 

Og så har jeg fått logget hastighet ved forskjellige turtall. Da ble kurvene for liter/Nm som funksjon av turtall og for hastighet slik.

Og ikke overraskende stiger forbruket drastisk når jeg drar på for fullt. Jeg er glad jeg har en liten motor på 44Hp!

 

[Sydvesten]

Dette stemmer nok ganske bra, en ser helt klart de siste 0,3 knop koster mye diesel.. Opp til 7 knop er tålelig lineært, deretter tilnærmet rett til himmels

[Hulda]

Det spiller for så vidt liten rolle hvor sterk motoren i utgangspunktet er. I hovedsak vil energi inn være lik energi ut minus tap i systemet. Som beskrevet over, Hulda bruker fra og med 3,5 l/t og oppover. Alt etter hvor mye energi jeg velger å benytte. For meg er det ikke noe stort problem å brenne av 40 l/t. I praksis vil 3,5 l/t tilsvare 6 knop og 40 l/t tilsvare 9,0 knop. Altså en kurve som av karakteristikk vil være logaritmisk relatert til fart.

[Lars H.]

Det jeg mente med fordelen med liten motor er at selv om jeg drar på full gass, blir ikke utgiftene til diesel urimelige. Hadde jeg hatt en større båt med større motor, hadde jeg nok også da dratt på på kjedelige strekk og fått mye tynnere lommebok. Med denne båten bruker jeg rundt 500 liter i året, og da inkluderer det ferietur fra Son og nesten til Göteborg pluss helgeturer minst 2 av 3 helger fra april og ut oktober.

Redigert 15.Oktober.2014 av Lars H. (see edit history)

[Hulda]

Jada, tar den :-) Og det skal jeg bare si, når det er mer enn nok krefter, slik som hos oss, så er det innmari fristende å dra på litt ekstra. Når regnskapet gjøres opp, så har den ekstra knop'en kostet fire liter ekstra i timen. Det svir.

[Stradivarius]

Det har vel skjedd noe med diesel motorene siden din far regnet på dette Poseidon?

Min 3GM30F kjører jeg fra tid til annen i 12 timer med ca 85%pådrag (2800 o/min). Jeg topper tanken før avgang, og etterfyller mellom 30-40 liter når vi har landet.(tanken tar bare 50l)utseilt distanse ca 82 nautiske.

Utfra manualen så yter motoren ca 20 hk ved det gitte turtall. Etter Poseidons tommelfinger regel så burde jeg ha brukt ca 48 liter (20hk*0,5l/hk*t)*12t

Så med mindre en seiler med svert gammelt maskineri så kan en godt regne ca 0,35- 0,4l/time*hk.

 

Det manualen din oppgir som ytelse ved et gitt turtall, er sannsynligvis maksimal effekt ved maksimalt pådrag. Men det betyr ikke at du alltid har dette forbruket på det gitte turtallet. Som Hulda påpeker, kommer dette an på belastningen. Hvis du ruser opp motoren i 2800 omdreininger per minutt på tomgang, vil den bruke vesentlig mindre diesel enn når du kjører med full belastning. Når du kjører bil i 60 km/t på 4. gir, i en bratt oppoverbakke bruker du mye mer drivstoff enn når du kjører i 60 km/t på 4. gir (altså på samme turtall) i nedoverbakke. En moderne bil kutter vel drivstofftilførselen helt, slik at effekten du henter ut faktisk er 0 i nedoverbakke.

 

@Lars H. Den første kurven du poster hører nok sammen med den øverste kurven i diagrammet med tre forskjellige kurver. Men i det andre diagrammet med tre forskjellige kurver, kan jeg ikke forstå annet enn at de bare representerer en øvre grense for effektuttaket ved hvert turtall, på samme måte som beskrevet over og derfor kan de ikke brukes for å beregne forbruket ved dellast. Ved fullt pådrag burde du nok få ganske nøyaktige verdier. Forøvrig er det vel angitt at den første kurven gjelder for DIN6270B rating, altså er det den øverste effektkurven den må sammenholdes med. Så vidt jeg kan se av verdiene angitt over, skal forbruket være 182 g /(HK h) ved 3400 rpm. Dette gir sammen med den korresponderende effektkurven som viser et effektuttak på rundt 44 HK ved dette turtallet, et forbruk på 8008 g/h, altså rundt 8 kg diesel per time.

 

Dine egne målinger viser at du har et forbruk på rundt 1.1 liter diesel per nautisk mil ved 3400 rpm. Hastigheten er da rundt 7.3 nautiske mil per time, hvilket gir et forbruk på 8.03 liter per time. Tettheten på diesel er rundt 0.85 kg per liter, så disse tallene er ikke helt i overenstemmelse. Verdiene fra manualen din tilsvarer et forbruk på 9.4 liter per time, mens du bare måler rundt 8 liter per time. Forskjellen er bare på rundt 15% og den del av dette kan nok tilskrives unøyaktighet i måling, både av dieselforbruk og av turtall. Dessuten er nok ytelsene som oppgis på en slik motor angitt ved optimale forhold. Kjører man motoren ved en litt annen temperatur, et litt annet atmosfæretrykk og en annen luftfuktighet og kanskje til og med en litt annen type drivstoff, vil nok ytelsen være noe lavere.

 

Det er nok ganske sikkert feil å bruke den nederste kurven som angir propelleffekten. Det spiller ingen rolle for forbruket når det måles i gram per arbeid, hvilken virkningsgrad du har på propellen, altså hvor mye effekt propellen yter. Dette vil bare påvirke den hastigheten du får ved et gitt turtall, mens forbruket målt i gram per HK time ikke påvirkes. Jeg tolker det dithen at den nederste kurven angir hvilken fremdriftseffekt du får og dette vil blant annet avhenge av propellen. De to øverste kurvene angir effekten på propellakselen etter to forskjellige standarder og er altså uavhengige av selve propellen. Så vidt jeg forstår er det slik at DIN6270 A gjelder for kontinuerlig bruk, altså heavy duty, mens DIN6270 B gjelder for såkalt "light duty" som innebærer maks effekt opp til 1 time. Jeg forstår det slik at dette innebærer at motoren er tunet annerledes når man måler etter DIN6270 B, ettersom man da oppnår høyere effekt. DIN6270 B er altså den kurven jeg vil anta gjelder i ditt tilfelle.

[Sydvesten]

 

Så vidt jeg kan se av verdiene angitt over, skal forbruket være 182 g /(HK h) ved 3400 rpm. Dette gir sammen med den korresponderende effektkurven som viser et effektuttak på rundt 44 HK ved dette turtallet, et forbruk på 8008 g/h, altså rundt 8 kg diesel per time.

 

Dine egne målinger viser at du har et forbruk på rundt 1.1 liter diesel per nautisk mil ved 3400 rpm. Hastigheten er da rundt 7.3 nautiske mil per time, hvilket gir et forbruk på 8.03 liter per time. Tettheten på diesel er rundt 0.85 kg per liter, så disse tallene er ikke helt i overenstemmelse. Verdiene fra manualen din tilsvarer et forbruk på 9.4 liter per time, mens du bare måler rundt 8 liter per time.

Klippet ut det som forsåvidt er greit, det som imidlertid er årsaken til avviket i ditt resonnement mot de faktiske verdier er på grunn av at du bruker feil kurve, det er propeller kurven du må bruke.. og ved 3400 rpm så tar en ut ca. 36-37 hk..

 

Den to øverste kurvene er motoren teoretiske effekt kurve, den nederste propeller kurven er det reelle effektuttaket med standard propell.. Forskjellen mellom disse to kurvene er kraftoverskuddet en har tilgjengelig.. og som kan brukes til å øke turtallet.. Så med 182 x 36,5 = 6,7kg og dividert på 0,85 gir ca. 7,8 liter

 

Standard propell er en propell som gjør at en oppnår maks turtall ved maks pådrag i båten. Er propellen for lett så blir kurven slakere, er propellen for tung så når en ikke maks turtall, det vil si propeller kurven møter motorens effektkurve, på et turtall som er lavere enn maks.. En har ikke mer overskudd

Redigert 15.Oktober.2014 av Sydvesten (see edit history)

[Lars H.]

Standard propell er en propell som gjør at en oppnår maks turtall ved maks pådrag i båten.

 

Dette stemmer godt med egen erfaring. Drar jeg på med full guffe, får jeg max oppgitt turtall på nesten 3600 RPM. Ruser jeg motoren i fri, får jeg høyere turtall, ca. 3800 RPM. Så det virker som om jeg har temmelig korrekt propell.

[Stradivarius]

Klippet ut det som forsåvidt er greit, det som imidlertid er årsaken til avviket i ditt resonnement mot de faktiske verdier er på grunn av at du bruker feil kurve, det er propeller kurven du må bruke.. og ved 3400 rpm så tar en ut ca. 36-37 hk..

 

Den to øverste kurvene er motoren teoretiske effekt kurve, den nederste propeller kurven er det reelle effektuttaket med standard propell.. Forskjellen mellom disse to kurvene er kraftoverskuddet en har tilgjengelig.. og som kan brukes til å øke turtallet.. Så med 182 x 36,5 = 6,7kg og dividert på 0,85 gir ca. 7,8 liter

 

Standard propell er en propell som gjør at en oppnår maks turtall ved maks pådrag i båten. Er propellen for lett så blir kurven slakere, er propellen for tung så når en ikke maks turtall, det vil si propeller kurven møter motorens effektkurve, på et turtall som er lavere enn maks.. En har ikke mer overskudd

 

Her tar du helt feil og hvis du leser det jeg skrev over, er det forklart der, men jeg kan forklare det igjen på en annen måte.

 

Den øverste kurven er effekten på propellakselen som man vil måle om tester den i en bremsebenk. Da vil man kunne sette på en motstand i form av et moment og måle motorens maksimale ytelse ved ulike turtall. Den nederste kurven som heter "propeller power curve" inkluderer propellens hydrodynamiske virkningsgrad, ellers kunne den umulig hatt den formen den har. Denne kurven er konveks, mens effektkurven på propellakselen er konkav og det totale effekttapet reduseres faktisk ved høye turtall, så det kan ikke være noen tvil om at dette har å gjøre med forhold utenfor drivlinjen, altså fra motoren til propellakselen.

 

Propellvirkningsgraden har mye å si for forbruket målt i liter per nm, men den har absolutt ingen ting å si for forbruket i gram per time (eller liter per time). Du kan kjøre med en effektiv propell og ha høy hastighet ved 3400 rpm, eller du kan kjøre med en veldig ineffektiv propell og ha lav hastighet ved 3400 rpm, men motoren yter omtrent 44 HK (pluss den effekten som tapes i friksjon frem til propellakselen) okke som, forutsatt at begge propellene gir samme momentbelastning ved dette turtallet. Hvis du bytter ut propellen med et skovlehjul som gir nøyaktig samme momentbelastning, vil propelleffekten synke til 0, ettersom skovlehjulet ikke vil gi noen fremdrift i det hele tatt. Men drivstofforbruket vil definitivt ikke synke til 0 når båten kaster vannet rundt skovlehjulet.

 

Ser vi på både DIN6270 B kurven og propelleffektkurven, ser vi at propellvirkningsgraden er nede i rundt 25% ved rund 1750 rpm. Så øker denne virkningsgraden med turtallet til den når rundt 80% ved 3400 rpm. Dette er vel helt typiske verdier for båter. Legg så til at det står svart på hvitt at forbrukskurven gjelder for DIN6270 B, og det kan ikke være tvil om at det da er den øverste kurven som gjelder.

 

Redigert: @Lars H. Hadde du fullt pådrag da du målte forbruket ved 3400 rpm? Jeg ser nå at du på full guffe får nesten 3600 rpm. Det forklarer i så fall avviket i min betraktning over.

Redigert 15.Oktober.2014 av Stradivarius (see edit history)

[Sydvesten]

 

Her tar du helt feil og hvis du leser det jeg skrev over, er det forklart der, men jeg kan forklare det igjen på en annen måte.

 

Hvem som tar feil kan nok diskuteres, men fasiten er likevel slik jeg hevder.. Dette er barnelærdom rundt båter og motorer enkelt og greit

 

Ved 3600rpm så vil en ikke kunne hente ut mer siden propellkurven møter motoreffektkurven.. Det er årsaken til at Lars H ikke får 3800 rpm med gearet innkoblet, men uten.. Hadde propellen vært for tung så ville den truffet motoreffektkurven tidligere, og hadde den vært for lett så kunne han fått 3800 rpm.. med propellen i inngrep

 

Forskjellen mellom propellakselkurve og motorkurven er det som gjør at en kan øke turtallet.. I det øyeblikk disse to møtes, vel da har en ikke effekt til å øke turtallet mer..

Redigert 15.Oktober.2014 av Sydvesten (see edit history)

[Lars H.]

redigert: @Lars H. Hadde du fullt pådrag da du målte forbruket ved 3400 rpm? Jeg ser nå at du på full guffe får nesten 3600 rpm. Det forklarer i så fall avviket i min betraktning over.

 

Jeg har ikke målt noe som helst forbruk. Det eneste jeg har målt er hastighet gjennom vannet ved forskjellige turtall. Og jeg stoppet ved 3400 RPM. Kurvene for liter pr. time og liter pr Nm er beregnet ut fra den målingen og kurvene fra manualen. Og jeg har brukt kurven for propelleffekt.

 

Det viktigste jeg har lært av dette er at dersom jeg øker hastigheten fra 6knop til 7,2knop, blir dieselutgiftene dobbelt så store for en helgetur til Oscarsborg! Men pytt pytt, det tilsvarer ikke mer enn drøyt en pakke sigaretter, og det har pensjonisten råd til.

Redigert 15.Oktober.2014 av Lars H. (see edit history)

[Stradivarius]

Det oppklarer saken. Du har altså ikke fullt pådrag ved 3400 rpm. Nå ser jeg at du allerede i innlegg 5 oppgav at maks turtall var rundt 3600 rpm, men da jeg leste det du skrev i innlegg 12, tolket jeg det som at du hadde fullt pådrag ved 3400 rpm, men det får jeg ta på min kappe.

 

@Sydvesten: Da er jeg helt på linje meg deg her, så dere får ha meg unnskyldt misforståelsen.

[Hulda]

Tilgitt :-)