Lavere dieselforbruk ved enkle modifikasjoner?

[ESP5]

I dette tilfellet er det snakk om to MAN 2866LE motorer fra 1987, men problemstillingen er overførbar til mange andre dieselmotorer på 9-12 L volum. Utgangspunktet er at MAN produserte en serie på nøyaktig den samme kjernen, men med 4-5 forskjellige konfigurasjoner. Disse L6 motorene er ratet fra 200-500 HK ved hhv 1800-2200 RPM. Er det noen som har erfaring med å modifisere en  2866LE (eller hvilken som helst annen) motor (500 HK) til 2866E spec (260 HK) ved for eksempel å fjerne turbo e.l.? 

[Hulda]

Kjenner bare GM. Men å fjerne turbo vil også medføre endring av kompresjon. Dvs. bytte stempler. Dessuten endring av dieselpumpe etc. Motoren jeg kjenner kan kjøres minimum 140 bHk til maks 360- til 400 bHk. Selve motorblokken er den samme. Mulig topplokkene er de samme. Men veiv, råder, stempler, kam etc. er beregnet til de forskjellige uttakene.

[Bårdp]

Om det er lavere forbruk du er ute etter er nokk ikke det å bygge om til sugemotor noen god løsning da du vil få dårligere virkningsgrad. Det du heller bør gjøre om du ikke trenger alle kreftene er å få tak i em mye mindre turbo som har optimal virkningsgrad med den belastningen du ønsker å kjøre med. Du bør jo da også stille ned pumpen slik at den ikke leverer mer diesel til motoren en det den nye turboen kan handtere.

[DieselDahl]

Evt kan en wastegate ventil brukes ved bytte til mindre turbo. Motoren blir da modifisert for å gå på lavere driftsturtall og får lavere toppeffekt. Det er nødvendig å begrense turbotrykket for at ikke eksostemperaturen og turboturtallet skal bli for høyt.

[Førstefender]

Hvis du må ta ut feks 100hk for å drive båten i 7knop, vil du bruke like mye diesel med en 260hk variant som en på 500hk. Vil du spare diesel så kjør saktere

[alfaalfa]

Nåvel, det er slik at injektorene har en optimal spredning av diesel på et begrenset område av diesel mengde. Slik at det vil variere med type injektor og turtall om man har en optimal forbrenning. Om man skal kikke på motoren og hva man kan få til. Men også temperatur, ladetrykk etc gir ulik effektivitet ved ulike turtall.

 

Og så kommer båten, mostand i vannet, giring, propelle etc som også påvirker hva som passer sammen. Om man skal optimere motorens ytelse må man tilpasse slik at det turtall passer med båtens oppførsel i vannet og dermed må det gires og brukes rett propell...

 

En ikke triviell oppgave.

[Førstefender]

Nåvel, det er slik at injektorene har en optimal spredning av diesel på et begrenset område av diesel mengde. Slik at det vil variere med type injektor og turtall om man har en optimal forbrenning. Om man skal kikke på motoren og hva man kan få til. Men også temperatur, ladetrykk etc gir ulik effektivitet ved ulike turtall.

 

Og så kommer båten, mostand i vannet, giring, propelle etc som også påvirker hva som passer sammen. Om man skal optimere motorens ytelse må man tilpasse slik at det turtall passer med båtens oppførsel i vannet og dermed må det gires og brukes rett propell...

 

En ikke triviell oppgave.

Det stemmer, men det blir likevel ganske minimalt, ca 200g pr hk, er tommelfinger regelen som stemmer veldig bra. Om den bruker 192g eller 210g så blir det små penger på et normalt båtbudsjett.

Den sikreste måten å øke aksjonsradiusen på er å sette ned farten.

 

Skal ESP5 bytte dieselpumpe, propeller, dyser etc. tror jeg det billigste er å holde motorene orginale, ikke minst med hensyn til videre salg av båt.

Redigert 3.November.2015 av Førstefender (see edit history)

[-morten-]

Det smarteste er å kjøpe båt ut fra pengboka og som en har råd til å drifte!

[trulsant]

Vet ikke om det er intercooler på denne, men i tilfelle ikke, kan lavere innsugstemperatur gi noe mer effektiv forbrenning... Men gjelder jo ikke alltid...

Og så er det kroner investert Vs besparelse da...

 

TA

[DieselDahl]

Er dette en båt med deplasementsskrog eller en halvplaner? Hva er maks- og cruisehastighet?

Det enkleste er selvfølgelig å ikke gi så mye gass. Vet ikke hvilket turtall ESP5 pleier å ligge på?

[Bårdp]

Det å bare dra av på gassen på en motor som er optimalisert for en langt høyere ytelse er ikke nødvendigvis så smart i lengden. Turboen vill ikke virke da eksosmengden blir for liten injektorene forstøver dårlig med for liten dieselmengde. Dette vil føre til dårlig virkningsgrad og nedsoting av motoren. Er en riktig uheldig får en glasering i sylindrene med fare for riving. Jeg ville montert mindre turbo og injektorer slik at motoren kan jobbe optimalt.

[ulyden]

Problemet er å finne rett kombinasjon. Ein slik motor er nok testa med hundrevis av ulike kombinasjoner av turboladere dyser, kompresjonsforhold og kamprofiler. Å ha tilgang til test labbens data arkiv hadde gjort det lettere å finne optimal kombinasjon. Et alternativ hadde vert et godt simulerings program som gt power,vave el der ein nøyaktig modell av motor kan simuleres. Problemet er forbrennings analyse og turbo karta som må leses inn i modell. Leverandører av turboladere er bra på slikt men det er kun turbo når nødvendig ladetrykk er kjent. Dei må kjenne prosess (varme omsetting i forbrenning ) for å gi nøyaktig svar. Dei må vite eksos mengde og temperatur.

 

Eit anna alternativ er å finne ein motorlabb som kan teste ulike kombinasjoner for deg der dei måler ytelse, forbruk ,forbrenningstrykk, innsprøytningstrykk, røyktall osv. Det seier seg sjøl at med mindre du skal bygge ein flåte med livbåter eller skal bygge 100 lokomotiv så vil dette koste meir enn det du vil spare.

 

Det enkleste er å bruke motoren slik den er eller bytte til en motor med rett ytelse. Ein motor bygget for høy ytelse vil ofte være dårligere enn en som er bygget for lavere ytelse på forbruk. Dette fordi lager og annet er dimmensjonert for høyere trykk og gir større frikjon relativt ved lav belastning.

[DieselDahl]

Generelt for dieselmotorer gjelder det å utføre jobben med færrest mulige stempelslag. Altså maks belastning på lavest mulig turtall. Dersom båten er utstyrt med to motorer à 500hk og det gir en toppfart på 25knop kan det være mye å spare på å kjøre i f.eks. 14 knop og da bruke f.eks. 300hk. Da vil iallefall turboene på 500hk motorene gå på et ugunstig lavt turtall og levere et temmelig lavt trykk. Bytter du til turboer som gir maks trykk ved noe over 150 hk går motorene mere effektivt. Da trengs waste gate for at de ikke skal overspeede. Dieselpumpen må justeres ned.

[Komodo]

Det smarteste er å kjøpe båt ut fra pengboka og som en har råd til å drifte!

 

Det kan jo tenkes at trådstarter har råd til å både eie og bruke denne båten, men at han ønsker å spare inn på litt av utgiftene for å bruke de pengene til noe annet og mer moro

[Fjordgubbe]

Er det ein ide å bygge litt om slik at den kan driftast på ein og ein motor? (Sikkert håplaust innspel.)

[Hulda]

Nei REM er vel en av dem som gjør det. Saken er at man må ha girkasser eller drev der akslingen tåler å rotere uten at motoren går. Og det er kanskje den enkleste fix'en. Ellers så virker det på meg som om det er nokså komplisert å endre karakteristikken på en motor.

[sap_2000]

Tror svaret på spørsmålet i emmetittelen er nei.

Kan ikke se at det vil kunne bli noen lønnsomhet i i de mange forslagene her om å bygge om med andre turboer med evt waste gate, bytte dyser til å rive ut motorene og sende de på labtesting med utprøving av andre komponenter (og alt det ville dratt med seg).

 

Jeg har selv en motor i trawleren min som har laveste rating av utgavene den blir levert i (Cummins QSB 5,9 230 hk @ 2600 rpm).

Den har HD rating på 5000 timer i året hvorav 75% av tiden kan være på 100% belastning.

 

Samme motor leveres i flere forskjellige ratinger helt opp til 480 hk @ 3400 rpm. Så langt jeg har greid å lese meg til er det ingen forskjeller utenom ECU og muligens turboen på 480 hk versjonen. Kjølere, intercooler, sjøvannspumpe, topp, dyser (CR) osv skal være identiske. Da er ratingen på 2-300(?) timer i året og kun svært kort tid kan være på maks last.

 

Har ingen tro på at motorene går til grunne av å bli kjørt på lav belastning forutsatt at de går på riktig arbeidstemp og får blåst seg litt ut innimellom.

 

Min motor går stort sett rundt på 13-1500 rpm og 20-25% load (tomgang er ca 12% ifølge instrumentet). Drar den opp til 22-2400 rpm (50-75% load) i noen minutter ca hver 5.-10. time og av og til helt opp til maks for å få blåst den ut. Men dette er en CR motor, så ser aldri antydning til noen røyksopp når man drar på.

 

Hadde heller fulgt rådene i andre poster om å dra ned på farten om du vil spare drivstoff. Utrolig hva en knop eller to kan gjøre i fartsområdet rundt skrogfarten.

 

Jeg ligger på ca en liter/ nm i 6,7 knop. Det er faktisk litt over ideell depl fart for mitt skrog. Øker jeg én knop opp til 7,7 knop har jeg mer enn doblet forbruket pr nm. Én knop til gir mer enn en ny dobling.

Ser stort sett samme mønster på tyngre planende båter jeg har kjørt ang skrogfarten. Men en planende båt har fordelen av å kunne bytte økt forbruk inn i en 3-4 dobling av farten ved behov, men fortsatt med en 3-4 dobling av forbruk eller mer i forhold til optimal deplassementfart. Snakker om større akselbåter her.

 

Har man twin, kan man med fordel kjøre på én og én motor slik REM med flere gjør. Bare sjekk at girkassene tåler å "vindmølle" uten at motor går. De girkasser jeg har vært borti i dette segmentet tåler det fint i de relativt korte tidsperiodene som er aktuelt. Mange tåler det 100% av tiden og noen få skal ikke vindmølle i det hele tatt. Så sjekk i så fall spec'en på giret dit.

 

Man ser og hører om stadig fler som har begynt å kjøre saktere med større båter pga drivstoffkostnader.

Virker dog som de fleste kjører den viktige knopen eller to for fort for å få den store gevinsten. Antagelig har de heller ikke ikke forbruksmålere som viser forbruket i sanntid.

Redigert 5.November.2015 av sap_2000 (see edit history)

[Kenneth 81]

sap har ett veldig viktig poeng her. Den ekstra knopen eller tre ut over skrogfart er fantastisk dyre. Selv på Skibsplast 675´en jeg hadde før var dette veldig tydelig. Laveste forbruket hadde jeg i ca 4,5 knop. Da brukte den rundt 0,6-0,7 liter pr. nm. I marsjfart på 27 knop brukte den 1,2 liter pr. nm. Toppfart rundt 42-43 knop ga 1,4-1,5 liter pr. nm. I "halvplaner-fart" på rundt 7-9 knop spratt forbruket rett over 2 liter pr. nm!

Redigert 6.November.2015 av Kenneth (KAH81) (see edit history)

[Fjordgubbe]

Eit svært gjennomtenkt  svar frå sap-2000. Ja, kvifor bruke mykje peng tid og krefter på ombygging når ein like gjerne kan slå ned på gassen? Alt med måte sjølvsagt, men har aldrig skjønt dette. Her har eg ein bil av fabrikat Toyota, der eg nesten aldrig er over 2000. Og dette er vanleg. Har køyrt over 250 000 km. Lett pådrag er det og. Når den same motoren, eller tilsvarande motor, vert montert i ein båt med tungt pådrag  til og med, er det 3500 og 4000 som gjeld. Altså mykje større belastning.  Lægre turtal er til skade for motoren vert det hevda? Eg skjønar det ikkje. Har hatt båt i nærare 40 år og redusert turtalet mykje, utan noko som helst problem grunna dette. No har eg ein halvplanar/snekke med drivstoffmålar. Dei siste knoppa kostar utruleg mykje, og er langt frå verdt det, ikkje for meg i alle høve. (Og so har eg god tid på sjøen.) Eg sakkar ned til 2500. Toppturtalet er 3500. Som bonus bråkar motoren mykje minder og. I driftsinstruksen står her til og med dette er økonomiturtalet. Produsenten kan vel ikkje skrive noko slikt om det vil øydelegge motoren. Eg er overbevist dette er til det beste for motoren!

Redigert 6.November.2015 av Fjordgubbe (see edit history)

[DieselDahl]

Noen motorer går for kaldt og med dårlig forstøving på lav belastning, derfor står det i brukermanualen at man skal "blåse ut sota" ved å belaste motorene f.eks. hver tiende time. Dieseldysene kan jo ikke forstøve like bra når det bare såvidt pipler litt ut av de.

Hvis motorene er levert med mindre turboer og injektorer i en lavere effektutgave kan en modifisering/nedtrimming være hensiktsmessig.

[ESP5]

Takker for mange, gode innspill! Jeg startet tråden med et teoretisk spørsmål, og vi har fått en god diskusjon rundt problematikken. Men som sagt teoretisk; det er i tilfellet med MAN D2866E,LE,LXE i realiteten ingen forskjell på motorkjernen. Variasjonen i de forskjellige konfigurasjonene utgjør 250 HK og tilskrives i all hovedsak turbo, eller ikke. Eventuelle kamtider og dyser/forstøvning regner jeg i dette tilfellet som "justeringer". Uten at det har noen betydning for den teoretiske diskusjonen for øvrig kan jeg opplyse om at fartøyet er semi-displacement på 21 meter lengde (stål). Ved 1200 RPM ligger farten på 14 Knop. Det er mulig å få fartøyet opp i 20 knop ved 2200 RPM. Dette er langt over desplacement hastighet, og tilskrives i realiteten muligheten de ekstra 250 hestekreftene gir. La oss si at jeg ikke ønsker å utnytte potensialet som skrogform og motor gir. I 99% av tilfellene ligger marsjfarten på 10 knop, og langt under 50% av max kapasitet. For så vidt ikke noe stort problem, men helt unødvendig! Spørsmålet om motorene har godt av å gå konstant på 30-40% ytelse og lavt turtall har vært nevnt, og er som sagt urasjonell bruk av ressurser.

[ulyden]

Du kjører 55 prosent speed. Motor ytelse er da ca 25prosent. Om motoren har godt av å gå her er vanskelig å si. Soter den er det ikkje bra. Turtall er så lavt at den er under kritisk turtall for turbo. Bytter du dyser må du sjekke om diesel pumpa må bygges om til mindre plunger eller bare justeres ned i mengde. Gjør du ingenting kan trykk i fuel system bli for høyt og bli skadet. Mindre turbo kan også bidra positivt, men den må være tilpasset motorens fysikk. Alle turboer har et kart med trykkforhold på y akse og volum flom på x. Når motoren går må trykk og flow plottes inn i diagrammet. Hels skal punktene ligge nær maksimal virkningsgad for kompressoren og godt under øvre del som kalles surge line. Kjøres turboladeren inn i den kan den stalle og du mister allt ladetrykk.

 

Helst bør turtall på turbo sjekkes også for å unngå at den går for høyt. Vaste gate kan gjøre at ytelse kan økes men for optimal økonomi bør waste gate unngåes. Får turbo for høyt turtall må pumpen justeres ytterligere ned.

 

Eksos temperatur må også sjekkes. Den bør nå være lavere men det er opp til kor bra turbinen er på ny turbo. På ein slik motor bør ikkje temp bli høyere enn 650 700grader. Dette helst under worst case som er lastet båt med 45grader inn på kompressor. Desse testene kan gjøres med motor i båten men krever luftmåling av innsugsluft. Kan gjøres med flere typer flowmeter. Finner du ein proff leverandør av turbolader klarer dei å treffe ganske godt om dei kjenner motoren du skal modifisere.

 

Når ytelse er fastlagt må propeller justeres. Har du machet turbo for lavere motor turtall må propell tilpasses nytt turtall. Som sagt om du er redd for motoren og ikkje økonomi kan du sette på ei lettere propell. Turtall øker,innsprøyting jobber bedre, større luftoverskudd gir bedre forbrenning og turbo jobber bedre. Men den vil bruke mere fuel.

[ESP5]

Under forutsetning at ting ligger til rette for det, tror jeg kanskje den beste løsningen vil være å gå for en motor av gangen.