Temperaturforholdene i maskinrummet

[Lotus]

Flere har henvist til at temperaturen i motorrommet ikke skal være høyere enn 25 grader. Det er jo nærmest umulig å få til. Den store jernklumpen avgir jo en masse varme til omgivelsene og utelufta er jo gjerne 25 grader om sommeren. Klarer noen under 40 grader i maskinrommet om sommeren, må det jo være særdeles bra?

[Krapyl]

Klarer noen under 40 grader i maskinrommet om sommeren

Ikkeno problem Lotus. Maskinrommet har same temperatur som utetemperaturen.

[Lotus]

Grunnen til at man monterer vifte på utsug, er at man ikke skal få "motorluft" inn i båten.

Når en 200 hesters motor bruker 12 000 liter luft i minuttet, er vel sjansen for å få motorluft inn i båten forsvinnende liten? Ikke eksisterende liten?

[Hulda]

Når en 200 hesters motor bruker 12 000 liter luft i minuttet, er vel sjansen for å få motorluft inn i båten forsvinnende liten? Ikke eksisterende liten?

Ikke hvis man har en vifte som effektivt dytter inn 15 kubikk i minuttet skaper overtrykk. Det er en av grunnene til at en del spesifiserer et lite undertrykk i motorrommet.

 

Men som tidligere anført, Hulda har ikke problemet og forsker derfor heller ikke i det. Når jeg stikker nesa ned i luka noen sekunder etter at jernet har falt til ro så lukter det ingeting.

 

Lading, dynamo og batterier har ikke godt av for mye varme. Kommer temperaturen opp i 70 grader vil man finne at ladingen svikter, har prøvd det selv.

[Lotus]

Har ingen problemer med å forstå at man kan få motorluft inn andre steder i båten når man har en vifte som effektivt dytter inn 15 kubikk i minuttet skaper overtrykk for en motor som trenger 12 kubikk. Men da er vi jo fortsat på innsug. Du nevnte at Grunnen til at man monterer vifte på utsug, er at man ikke skal få "motorluft" inn i båten. Da detter jeg av lasset. Utsug blir jo noe helt annet enn innsug. Vil noen finne på å gjøre noe slikt? Hvis motoren suger 12 kubikk og vifta suger 15 kubikk ut, da må det på et eller annet vis komme inn 27 000 liter luft i minuttet et annet sted fra for at man skal gå i balanse?

 

Lotus

[Hulda]

, da må det på et eller annet vis komme inn 27 000 liter luft i minuttet et annet sted fra for at man skal gå i balanse?

 

Lotus

Det er ikke så vanskelig. Bare hold fast ved at noen foreskriver et lite undertrykk i motorrommet. Det betyr at lufttrykket i motorrommet holder et trykk som er litt under det til en hver tid rådende atmosfæretrykk i båten.

[Skipper Worse]

Hvor eller hvordan finenr vi ut hvor mye luft motorene trenger, da? Er det så enkelt som slagvolum X rpm /2?

[Brigg]

Under en times tur i dag hvorav en halvtime i marsfart oppnådde Halcoen maks 14 grader celsius i motorrommet. Utetemperaturen var så vidt over null grader. Temperaturføler er plassert i fremkant av motorrommet, lengst unna luftinntakene.

 

Halcoen har et forholdsvis stort mottorom og kanskje også god lufting?

 

Brigg

[saga]

Hvor eller hvordan finenr vi ut hvor mye luft motorene trenger, da? Er det så enkelt som slagvolum X rpm /2?

Her og her står det en del om hvordan man beregner hvor mye luft og hvor store luftinntak man trenger.

[Skipper Worse]

Jøss. Da trenger Hangarskibet noe i retning av 790 cm2 luftinntak ... Skjønner nesten ikke hvordan motorene da overhodet fungerer med den ventilasjonen som er der pr. i dag

Redigert 28.November.2005 av Skipper_Worse (see edit history)

[RIB]

Hvor eller hvordan finenr vi ut hvor mye luft motorene trenger, da? Er det så enkelt som slagvolum X rpm /2?

Har fulgt denne tråden med stor interesse, da jeg har litt erfaring med denne problemstillingen ifm kjøling av bla branndieseler offshore.

 

Som en tommelfinger regel, kan man regne luftforbruk til forbrenning på en liten til mellomstor dieselmotor på 0,06 - 0,07 m3 pr kW akseleffekt.. ( ca 620 m3/h for en 147 kW motor - minimum )

 

Gjorde en beregning i excel på en 147 kW dieselmotor for å se hva temperaturen i motorrommet ( gjennomsnitt ) ville bli. Jeg får ikke lagt inn Innput og resultat med graf her ( kan scanne det ved en senere anledning )

Under normale forhold vil gjennomsnittlig temperatur i motorrommet ligge 19 - 23 gr over utetemperaturen. Forutsatt :147 kw, 720 m3/h ( 12 m3 x 60 min ), "normalt motorrom" gjennomsnittlig temperatur i motor på 80 gr C, vekt ca 570 kg og maksimum 20 mm isolasjon innvendig i motorrom, Strålingsvarme på 10% av output effekt +++++.

 

Selv "praktiserer" jeg et luftoverskudd i motorrommet i forhold til motorenes behov for forbrenningsluft ved at luftinntak på begge sider av båten er utformet slik at det skapes et overtrykk i motorrommet. "overskuddsluft" strømmer ut av motorrommet via egen rist akterut.

Dette mener jeg er viktig fordi forbrenningsluften til motorene vil bli oppvarmet med tilsvarende energimengde som strålingsvarmen fra motoren minus transmisjonstapet gjennom dørk/skott. ( ellers ville ikke luften hatt kjølende effekt !! )

Tenkt eksempel: Motor 147 kW, Radiated heat = 8 %, Transmisjonstap fra motorrom = 2 kw. q = 720 m3/h

Dette skulle da gi følgende oppvarming av luften fra den kommer inn i motorrom til den når innsug: ( Q = ml x cpl x Delta T )

DeltaT = (11760 - 2000)/0,3488x720 = 38,9 K Dvs: ved utetemperatur på 10 gr C vil forbrenningsluften ha en teoretisk temperatur på ca 50 gr. Dette tallet er nok for høyt i forhold til praksis da man ikke vil oppnå en effektiv ernergioverføring av all strålingsvarme til forbrenningsluft, men viser viktigheten av nok luft.

 

Motorroms vifte bør etter min mening stå på avkast ( utsug ), men om vifte kan plasseres på sugeside eller trykkside av motorrommet mener jeg er avhengig av hvilke type vifte det er snakk om. En aksialvifte har svært lite disponibelt trykk( ca 5 - 50 Pa ) å jobbe mot før luftmengden reduseres kraftig. Radialvifte tåler høyere trykk ( motstand i innløp, rør etc ) men har som regel lavere luftmengde.

[Frøken Fryd]

Også legger vi til at automatiske brannslukningsystemer som Fireboy ol. utløses ved 78 grader.

Kjekt om temeraturen holder seg under det Iallefall om en har ce merket båten

[Hulda]

DeltaT = (11760 - 2000)/0,3488x720 = 38,9 K Dvs: ved utetemperatur på 10 gr C vil forbrenningsluften ha en teoretisk temperatur på ca 50 gr. Dette tallet er nok for høyt i forhold til praksis da man ikke vil oppnå en effektiv ernergioverføring av all strålingsvarme til forbrenningsluft, men viser viktigheten av nok luft.

 

Motorroms vifte bør etter min mening stå på avkast ( utsug ), men om vifte kan plasseres på sugeside eller trykkside av motorrommet mener jeg er avhengig av hvilke type vifte det er snakk om. En aksialvifte har svært lite disponibelt trykk( ca 5 - 50 Pa ) å jobbe mot før luftmengden reduseres kraftig. Radialvifte tåler høyere trykk ( motstand i innløp, rør etc ) men har som regel lavere luftmengde.

Nå er det vel slik at motorer trenger mer luft enn det som går med forbrenningen. Som du antyder, så har du gjennomtrekk i motorrommet. Det er den temperatureffekten som ikke er med i beregningen: Diffusjon av varme fra motor til passerende luft (varmevekslerberegning). Men som du skriver, enormt behov for luft.

 

Dette er vanskelige greier å regne på. Jeg tror Hula må få seg et par overdimensjonerte ventilasjonskanaler, med vifte i den ene som pumper luft inn i motorrommet. Men det kommer jo også an på hvor mye støy som vil komme fra motor og vifte, og hvor mye plass dette vil ta. Så langt er motoren fornøyd med å trekke lekkasjeluft fra innredningen. Men etter hvert som isolasjonen nå kommer på plass, blir den muligheten redusert.

[Lotus]

Et imponerende regnestykke.

 

Tilfeldigvis har jeg en motor på 147 kW som:

• Bruker 12m³ luft i minuttet.
• Har 30mm isoleringsmatter i motorromsvegger.
• Har 50mm isoleringsmatter i dørken.
• Har 0mm isolering i skrogbunnen.
• Har ingen mekanisk ventilasjon.
• Har et stort luftinntak i bunnen på den ene siden.
• Har et stort luftinntak i toppen på den andre siden.
• Har et konstant undertrykk i motorrommet.

Det rare er at det ikke blir spesielt varmt. Ca 20 grader høyere temperatur enn omgivelsene hvis jeg kjører på opp mot maks turtall.

 

Hvorfor blir det slik da?

Ja si det. Motoren blir jo varm og gir en del strålingsvarme, men når temperaturen i motorrommet stiger, blir delta T mindre, og jeg antar at motoren da avgir mindre varme, siden varmeutstrålingen neppe kan være en konstant.

 

Uansett. La meg regne en gang også.

Luft har en varmekapasitet på 1,25kJ pr m³ pr grad ved normal fuktighet 20 grader.

Omskrevet til Wh blir det 0,35 Wh/m³ x K der K er temperatur i Kelvin.

 

Vi har 720 m³ luft i timen.

Vi har 9760Wh

 

9760Wh / 0,35 Wh/(m³*K) / 730m³= 38,7 grader. Samme som du får.

 

(sjekk at benevningene nuller hverandre ut og vi står igjen med K for å sjekke regninga mi)

 

Teoretisk skal da mitt motorrom holde 58,7 grader hvis utetemperaturen er 20 grader. Akkurat som du regnet ut.

 

Da har jeg bare et problem: Det stemmer ikke med virkeligheten.

Heldigvis går virkeligheten i min favør.

 

Hvorfor stemmer ikke teorien med virkeligheten da?

Ikke vet jeg, men jeg har en stor flate med bunn i motorrommet som holder samme temperatur som sjøvannet, men noe særlig varmetap ellers er det dårlig med. Så er det et vanvittig overdimensjonert kjølesystem med 38mm inntaksslange. Kan det være det at motoren ikke avgir nesten 12.000 W som strålevarme likevel?

 

Lotus

[Hulda]

Hvorfor stemmer ikke teorien med virkeligheten da?

 

Kan det være det at motoren ikke avgir nesten 12.000 W som strålevarme likevel?

 

Lotus

Nei, si det Hr. Lotus, si det. Hvis man går tilbake til originalregnestykket, er det vel ikke tatt med "andre kjølende elementer" (motorrombunn bl.a.), annen diffusjon, hvor mye varme en motor egentlig avgir til omgivelsene m.v. Det er vel ikke teoretisk mulig med gjennomtrekk i et mottorrom som har undertrykk i forhold til omgivelsene, all innkommende luft trekker inn i motoren. Så kan man teorietiserer videre om turboen er vannkjølt eller ikke. Hulda prøvde seg først med tørre og steinullisolerte risere. Dette ga så mye varme at jeg måtte gi opp. Vannkjølte riserer kontra tørre- og isolerte riserer droppet temperaturen med i området 50 grader C. Så hvor mange kW strålingsvarme gir motoren til Hulda? Ha'kke peiling. Jeg bare vet at variasjonen er formiddabel alt etter hvordan jeg arrangerer ett element som eksosen.

 

Nå er det meget lenge siden jeg jobbet på Frigg. Jeg var noen turer innom brannpumpemotorene, noen Elf-modifiserte Detroit Diesel som sto på høykant. Så vidt jeg husker var rommene isolerte. Det var varmt, tørt og godt der inne. Jobbene der inne tok alltid minst fra morra-permit'en og til lunch, laaangsomt. Dørken var nok ikke isolert. Mener å huske at en del av oppstartprosedyren var at en sjalusi på borti en kvadratmeter i dørken åpnet seg ved start, for å gi nok luft til motoren. Det ble i hvert fall en formiddabel gjennomtrekk. Sett i forhold til det vi driver med var dette vanvittig. Det er umulig å få så mye luft inn i en vanlig båt. Disse motorene var vel på en 2- til 300 hk. Dette var det sikkert noen franske ingeniører som hadde regnet på. Tallet de kom til hadde de så sikkert ganget med fire, eller mer.

 

Det er altså en drøss med parametre som må inn i beregningen hvis man skal kunne begynne å finregne på dette. Enklest er vel bare å ta i så man er sikker og så se hvordan sakene oppfører seg.

[Divemaster]

.................brannpumpemotorene, noen Elf-modifiserte Detroit Diesel som sto på høykant. Så vidt jeg husker var rommene isolerte. ............ Mener å huske at en del av oppstartprosedyren var at en sjalusi på borti en kvadratmeter i dørken åpnet seg ved start, for å gi nok luft til motoren. Det ble i hvert fall en formiddabel gjennomtrekk. Sett i forhold til det vi driver med var dette vanvittig. Det er umulig å få så mye luft inn i en vanlig båt. Disse motorene var vel på en 2- til 300 hk. Dette var det sikkert noen franske ingeniører som hadde regnet på. Tallet de kom til hadde de så sikkert ganget med fire, eller mer.........

DD dieselene der, som mine, trenger nok 2x mer luft en gjennomsnittet..... derfor har vi også tol uftinnak på 80 x 40 cm + 12 x 10 cm diameter i skroget..

[Motordoktoren]

Varmeoverføring fra motor til omgivelser er de såkalte resttap. De består av stråletap til omgivelsesmaterialer og konduksjonstap (varmeledningstap) til luften rundt motoren. Resttapene er 1-2% av tilført energi, og det blir 2,5-5% av akseleffekten.

 

Stråletapet er proporsjonalt med temperaturen på varm flate (regnet i Kelvin, dvs. 273 grader + temperaturen i Celsiusgrader) opphøyet i fjerde potens minus temperaturen på kald flate (regnet i Kelvin) opphøyet i fjerde potens. Strålingen varmer ikke opp luften rundt motoren direkte, men øker temperaturen på materialene som omgir motoren. Disse flatene samt motorens overflater avgir deretter varme til luften gjennom konduksjon. Prinsippet er det samme som oppvarming av et rom ved hjelp av takvarme: Gulv og møbler varmes opp av strålingen og gir energi videre til luften i rommet. Det drivende potensiale for konduksjon er temperaturforskjellen mellom varm flate og luften som er i kontakt med denne flaten.

 

Den som regner på dette, vil finne at strålingstapet fra motorblokken er meget liten i forhold til strålingstap fra eksosmanifold og -rør selv om komponentene for eksosstrømmen har mindre areal enn motorblokken. Skal man redusere oppvarming av luften i motorrommet, bør man starte med å isolere eksossystemet.

[RIB]

Hvorfor stemmer ikke teorien med virkeligheten da?

 

Årsaken er at den teoretiske beregningen baseres på et noe for høyt varme - og strålingstap på ca 8% av akseleffekt, videre baseres det på gjennomsnittlig lufttemperatur. ( noen steder i motorrommet kan temperaturen være langt høyere. I tillegg er nok temperaturen på luften i det den paserer luftfilteret langt høyere en den gjennomsnittlige lufttemperaturen i motorrommet - noe som påvirker motorytelsen dersom temperaturen blir for høy.

 

Legger ved underlaget for beregningene. Den er i utgangspunktet utarbeidet for litt andre forhold enn hva som diskuteres her og det er gjort noen forenklinger. Kurven for temperaturutvikling viser et tenkt tilfelle ved full effekt ( 0. min ) og temperaturforløpet i motorrommet dersom motoren brått stoppes, men ventilasjonsluftmengden oppretholdes.

 

 

Dersom motoren brått stoppes og ingen ventilasjon til stede kan temperaturforløpet teoretisk se slik ut:

[Lotus]

Noe for høy verdi for strålevarme er nok forklaringen ja.

Legger jeg inn Motordoktorens anslag for strålevarme 2,5-5%, stemmer det forbausende bra med virkeligheten. (valgte 4% og 2kW tap til omgivelsene)

Det hele koker da ned til å finne korrekt verdi for strålevarme? Denne kan tydeligvis variere mye fra motor til motor. (jeg og veldig mange andre har vannkjølt turbo. Det utgjør nok en del, selv om den fortsatt er veldig varm.)

 

Lotus

[Karla]

Dessuten kan motorromstemperatur variere ganske mye. Eksempel: En sommerdag med alt gjennomvarmt på langkjøring har mitt motorrom med Volvo 41 motor, mellom 50 og 60 grader C når jeg måler oppunder dørkplatene. Måler jeg ved luftinntaket til turboen, som jeg har lagt inntill ladeluftkjøleren ( der er det kaldest), måler jeg ca. 35grader C. Det sier min Hoff- mekaniker er bra temp. Jeg har et trangt motor- rom.

Han sier også at en vifte bør blåse inn i motorrommet . Begrunnelse: Om viften står på avkast får du et lite undertrykk som gjør at det kan bli svetting i tetninger på motoren.

K