Yanmar 6LP / 6LPA – Effektøkning av mekanisk dieselmotor – Eksostemperaturmonitorering

[dieselfan]

Etter mange år med andre dieselmotorer har jeg fått øynene opp for denne motorserien fra Yanmar. Men, når jeg søker på Forumet så finner jeg utrolig lite treff på 6LP effektøkning, 6LP trimming og 6LP tuning, så jeg fikk motivasjon til å starte en ny tråd relatert til effektøkning av 6LP og tiltak som kan være fornuftige om en effektøkning skal være vellykket over tid...

 

Ber om at man ikke poster motorproblemer eller blander inn andre motorer i denne tråden, med mindre det er klart relevant for Yanmar 6LP.

 

Fra den dagen jeg for alvor ble fasinert av 6LP så ble jeg også forundret over hvor vrient det var å finne pålitelig info om feks hva bokstavene i Yanmars motorkode betyr, eller hvilken årsmodell det er som man har kjøpt... Har fått hjelp av mange dyktige og har fått samlet en del info og laget en tabell som er i henhold til Yanmars tekniske spesifikasjoner. Men siden det finnes motstridende opplysninger i databladene kan jeg ikke garantere at alt er korrekt. Se post #2

 

Håper det er noen som vil dele sin kunnskap og erfaring om effektøkning og modifikasjoner i denne tråden, for det er flere som har løftet effekten i disse motorene betydelig, og flere av disse skal ha brukt motorene i mange år uten utfordringer. Slik erfaring er selvfølgelig veldig interessant og nyttig for oss med interesse for slikt.. så vi håper på god deling.

Om noen ønsker å dele, men ikke ønsker å stå fram så send meg en IM så presenterer jeg det i tråden anonymt.

 

La oss starte med litt elementært om motorserien:

Basemotoren er en Toyota direkteinnsprøtet rekkesekser bilmotor konstruert for Landcruiser, som er på 4.2 liter (4.164cm3) med 2 eller 4 ventiler pr sylinder operert av en enkel kamaksel. Yanmar har marinisert den opprinnelige bilmotoren ved å montere vannkjølt turbolader med wastegate, eksternvannskjølt ladeluftkjøler, eksternvannskjølt varmeveksler for primærkjølekrets, motorolje, drivstoff (og servoolje /girolje på modeller som har dette montert) Dieselpumpa drives via ståltannhjul av veivaksel. Kamaksel drives med kamreim av kamdrev på dieselpumpa. Dvs at dieselpumpe timing er tilnærmet konstant, og kamaksel vil variere noe når kamreima setter seg.

 

6LP serien leveres til både fritidsbruk og yrkesbruk, men det synes krevende å si med sikkerhet hvilke motorer som er levert til hvilket bruk.. Velger å styre unna det temaet i denne tråden.

6LP kunne også leveres med Mercruiser drev, disse modellene har kodebokstav Z og kommer med servo og oljekjøler, noe som øker vekten på disse motorene med ca 20kg

6LP er som nevnt over levert både som 12 ventiler og 24ventiler. 24 ventiler utgaven er ca 20kg tyngre.

 

Mitt ønske er å undersøke hva en med enkle midler kan oppnå mht effektøkning basert på standard turbo, ladeluftkjøler og dieselpumpe

 

Hvordan øke effekten på 6LP uten å produsere svart-røyk?

(forsøker å skrive dette på folkelig vis, det viktige her er prinsippet og at alle skal ha muligheten til å følge tråden uten å være spesialist, vurder dette før kverulering igangsettes)

(Dette er en mekanisk motor og dermed slipper vi å kjangle om chipping, remapping og tuning box.)

Dvs at vi er tilbake til god gammel diesel teori, som krever litt finesse...

Litt om det grunnleggende:

A – Jo kaldere luft, jo flere oksygenmolekyler er det plass til i forbrenningskammeret, og dermed økt effekt og lavere eksostemperatur.

B – Når en øker ladetrykket, så vil en tvinge flere oksygenmolekyler inn i forbrenningskammeret, inntil en grense hvor en vil produsere så mye varme at antall okygenmolekyler synker under opprinnelig verdi igjen.

C – Jo høyere dieselpumpetrykk, jo bedre forstøving og jo bedre forhold for effektiv forbrenning og økning av effekten, i tillegg til at en normalt vil se miljømessige positiver.

D – Jo kaldere drivstoff, jo høyere energitetthet..

 

Om en samholder disse 4 punktene så kan en ønske seg kaldere ladeluft, kaldere diesel, økt ladetrykk og økt innsprøytningstrykk.

Ak -Vesentlig kaldere ladeluft er ikke så lett å få til uten å bytte ladeluftkjøler, og det er utenfor rammen her. Men en kan sørge for å senke motorromstemperaturen med enkle midler og om mulig gi motoren kald luft fra den delen av skroget som er i kontakt med vann, og isolere tilførselslangen frem til turboen, så kan man klare å redusere «luft-inn» temperaturen med 20-40grader og det er mange hk...

Bk – Økt ladetrykk kan oppnås ved å justere åpningstrykket til wastegate ventilen til høyeste verdi, eller over.

Ck – Økt innsprøytningstrykk kan oppnås ved å shimse dysene til maksimalt åpningstrykk.

Dk - Kaldere diesel inn på dieselpumpa kan oppnås ved å flytte dieselkjøleren så nært dieselpumpa som mulig. En kan med fordel sette en kjøler på returen også.

 

Mange kan mene at mange av tiltakene jeg tar opp er små tilskudd, og noen vil kanskje kalle de for ubetydelige. Men husk gangetabellen: 1x100 og 100x1 blir begge deler 100... skjønner du hvor jeg vil?

(poenget mitt er at en kan gjøre en stor og omfattende modifikasjoner på 50hk eller gjøre 5 små på 10hk, og resultatet blir det samme)

 

Hva sier Yanmar om effektøkning?

Jeg har enda ikke sett noe på Forumet om at Yanmar faktisk leverer 315hk motorer som yter mellom 324hk og 306hk som en produksjonsmessig variasjon. Om dysene åpner på maks eller min toleranse, innsprøytningstidspunkt, wastegateinnstilling og dieselpumpens innstilling for mengde er nok 99% av denne variansen.

Er dere da enige i at dersom vi starter med å justere alle justerbare parametere til den verdi som gir høyest effekt så har vi tunet (optimalisert) men ikke brutt noen av Yanmars betingelser for å opprettholde garanti? Regner med at Yanmar har beregnet at propability for at 7 parametre skal være maks, er usannsynlig liten så de har trolig beregnet ca 5, og en kan derfor forvente noe rundt 330-340hk om en justerer alle parametre til maks.

Er forundret over hvor få som har nevnt dieseltemperatur som et viktig parameter for effekt på Forumet. Yanmar minner oss om det i hver eneste tekniske bulletin at forskjellen på 40 og 25grader i dieseltemperatur inn på dieselpumpa utgjør 9hk på 315hk modellen. Har dere tenkt over det?

 

Hvilken risiko løper en ved å øke effekten på en 6LP?

Det vil alltid være en større krefter i sving om en tar 350hk ut av en 6LP enn om en tar ut 250hk. La det ikke være noen tvil om det. Men dersom som motoren får operere under gunstige vilkår kan det være mindre direkte skadelig enn om en tar ut 250hk.. derfor er det gunstig å ha kontroll på de parametre som er viktigst for sunne driftsforhold.

Hvilke parametre er viktigst?

Innsprøytningstidspunkt – er et meget pålitelig parameter, men vrient å monitorere

Innsprøytingsmengde - er et pålitelig parameter som vil variere lite, meget vrient å monitorere

Innsprøytningstrykk – er relativt pålitelig parameter som variere lite, meget vrient å monitorere

Ladetrykk – variabelt parameter som er lett å monitorere live.

Wastegate åpningstrykk - variabelt parameter som er relativt lett å monitorere live.

Ladelufttemperatur - variabelt parameter som er relativt lett å monitorere live med tempmåler

Eksostemperatur – svært variabelt parameter, kan monitoreres med tempmåler

 

Min mening er at det er overvåkning av eksostemperaturen som er viktigst her. Dersom en dyse ikke forstøver, eller om dieselpumpa ikke leverer nok trykk eller en eksosventil setter seg++++ så vil en straks se det på eksostemperaturen. Derfor setter jeg funksjonen så høyt.
Dersom en gjør små justeringer på feks wastegate åpningstrykk eller dieselmengde fra dieselpumpa, så kan man så snart motoren er driftsvarm, se om endringen gir skadelig eksostemperatur eller ikke. Meget verdifull informasjon. Dersom en har kjøpt nye dysespisser og fått disse innstallert av veksted for 25000kr og sylinder #2 viser 50 grader lavere eksostemperatur, så vil nok de fleste verksteder skjønne at de har gjort seg bort... og gjøre jobben omigjen. Uten eksostemperaturmåling så kan en kjenne at noe er feil, men umulig å bevise... 3mnd senere kan en ha stemperhavari og verkstedet sier: så leit...  blant annet derfor er eksostempmåling min anbefaling.

 

Håper mange vil dele sine løsninger, synspunkter og erfaringer.

Redigert 1.Oktober.2022 av dieselfan (see edit history)

[dieselfan]

Her er den foreløpige tabellen over noen av 6LP versjonene.

Den er ikke ferdig og jeg vil gjerne ha innspill på feil og mangler slik at den kan bli komplett.

 

[Hekkbølgen]

Interessant tema! På det tekniske har jeg ikke mye å bidra med. Men på der praktiske har jeg gjort meg noen erfaringer på min 6lpa stp fra 2005. 

 

 Når det er som varmest på sommeren mister jeg 50-70 omdr fra toppturtall som jeg pleier å ha ved utsett om våren. Det går inn på det du skriver om kjøling, sikkert både av luft og drivstoff? Har ingen problemer med kjøling av motoren da driftstemperatur aldri overstiger 80 grader selv etter 30 min på max turtall.

[Chiefengineer]

dieselfan skrev for 9 timer siden:

Ak -Vesentlig kaldere ladeluft er ikke så lett å få til uten å bytte ladeluftkjøler, og det er utenfor rammen her. Men en kan sørge for å senke motorromstemperaturen med enkle midler og om mulig gi motoren kald luft fra den delen av skroget som er i kontakt med vann, og isolere tilførselslangen frem til turboen, så kan man klare å redusere «luft-inn» temperaturen med 20-40grader og det er mange hk...

Bk – Økt ladetrykk kan oppnås ved å justere åpningstrykket til wastegate ventilen til høyeste verdi, eller over.

Ck – Økt innsprøytningstrykk kan oppnås ved å shimse dysene til maksimalt åpningstrykk.

Dk - Kaldere diesel inn på dieselpumpa kan oppnås ved å flytte dieselkjøleren så nært dieselpumpa som mulig. En kan med fordel sette en kjøler på returen også.

 

 

Ak: Her tror jeg du skal slite litt. Det eneste man kan oppnå er nok å legge innsuget til motor til inntak f.eks. rett i skutesida slik at du får mer elle mindre utelufttemperatur inn i motor.  All luft som skal inn i motoren må gjennom ett eller annet inntakssystem og ved å legge en sugestuss ned mot kjølen etc. oppnås ikke noe annet enn en lengre vei for lufta med mer restriksjoner og større mulighet for å oppvarmes enda mer på veien. Og husk, restriksjon på sugesida er fy fy.

 

Bk. Ja det er jo korrekt.

 

Ck. Ja men ikke gå over maksimal oppgitt verdi, du kan bli betydelig plaget med knekte fjærer. Selv store motorpordusenter har gått i baret her ved å presse opp trykket på eksisterende dysesystemer slik at levetida har blitt vesentlig forkortet og ny redesign ble nødvendig.

 

Dk. Ja dette kan også bli et lite bidrag, klarer man å holde dieseltemperaturen på omtrent samme nivå som sjøvannstemperaturen er det pluss i margen.

 

Men hva skal du med disse ekstra prosentene på motorens maksimale effektuttaksnivå, kjører du med høyeste effektuttak på motor hele tida, dvs. hendlene presset helt i bunn konstant?

[alfaalfa]

Har 6lp fra Goldfish Technology med 394hk. Med instrument for pyrometer og boost så man ser hva som skjer.

fungerer godt!

[dieselfan]

alfaalfa skrev 7 minutter siden:

Har 6lp fra Goldfish Technology med 394hk. Med instrument for pyrometer og boost så man ser hva som skjer.

Kan du dele hvor GT har plassert inn pyrometersensoren?

Er det riktig at GT har beholdt den originale eksosmanifolden?

[alfaalfa]

Pyrometer har inngang på utløp altså eksos før den går gjennom turbohjulet. Std turbo, så alle kan finne pluggen for pyrometer nede ved eksosbend.

Og de bruker std eksos manifold.

[dieselfan]

Chiefengineer skrev 32 minutter siden:

All luft som skal inn i motoren må gjennom ett eller annet inntakssystem og ved å legge en sugestuss ned mot kjølen etc. oppnås ikke noe annet enn en lengre vei for lufta med mer restriksjoner og større mulighet for å oppvarmes enda mer på veien. Og husk, restriksjon på sugesida er fy fy.

Har gjort praktiske forsøk med KAD44 og KAD300 i den båten som jeg trolig setter 6LP inn i og resultatet er at jeg kan gå opp fra C6 til C7 propeller og det betyr vesentlig mer effekt.

Ja, restriksjon på sugesiden er helt klart fy,fy.

Har brukt en 250mm isolert slange som gir 19 grader målt i innløpet på turbo, når utetemperaturen er 15 grader. Når en sammenlikner det med motorromstemperaturer på 45-48 grader som jeg har målt på flere båter så er forkjellen betydelig.

Innsugslufta kan ikke varmes opp mer enn generell motorromstemperatur, dersom slangen ikke ligger inntil varme objekter. 

Aktuell båt har innerliner og er gunstigere konstruert en mange andre båter når det kommer til å produsere kald innsugsluft, men her er det fortsatt et potensiale for de fleste for å kunne gi motoren kaldere luft og bedre driftsforhold.

[dieselfan]

Hekkbølgen skrev 1 time siden:

Når det er som varmest på sommeren mister jeg 50-70 omdr fra toppturtall som jeg pleier å ha ved utsett om våren. Det går inn på det du skriver om kjøling, sikkert både av luft og drivstoff?

Det er jeg ganske overbevist om at du har helt rett i 

[dieselfan]

alfaalfa skrev 11 minutter siden:

Pyrometer har inngang på utløp altså eksos før den går gjennom turbohjulet. Std turbo, så alle kan finne pluggen for pyrometer nede ved eksosbend.

Takk @alfaalfa , ypperlig deling 

[VegJoh]

Dette blir interessant @dieselfan Jeg har selv en 6LPA-STP, så denne tråden skal følges. 
Jeg ønsker meg først og fremst overvåkning av eksostemperatur for å kunne følge med på motorens tilstand. Jeg har vurdert å sette inn et pyrometer i overgangen/flensen til turbo. 
Har lagt ved et bilde av min motor, der blindpluggen på flensen kan sees. Det er den lille pluggen som ses til høyre og litt ned for overgangen mellom eksosbend og turbo.

[dieselfan]

VegJoh skrev 11 minutter siden:

Har lagt ved et bilde av min motor, der blindpluggen på flensen kan sees. Det er den lille pluggen som ses til høyre og litt ned for overgangen mellom eksosbend og turbo.

Er det den pluggen i den gule ringen? 

 

 

VegJoh skrev 13 minutter siden:

Jeg ønsker meg først og fremst overvåkning av eksostemperatur for å kunne følge med på motorens tilstand.

Det er nok nyttig for sgs alle egentlig.

Feks for å se når dysene bør få seg en overhaling. En trenger ikke å trimme motoren for å ha meget god nytte av å kunne følge med på eksostemperaturen...

[VegJoh]

dieselfan skrev 8 minutter siden:

Er det den pluggen i den gule ringen? 

 

Ja det stemmer.

 

Har googlet rundt dette tidligere. Det viser seg at mange skrur ut pluggen. Borer den opp i senter og tapper den til 1/8 NPT og setter inne et standard pyrometer sensor el.l. Man kan også få kjøpt en bøssing der pluggen er boret opp og gjenget klar. F.eks her: https://www.sbmar.com/product/yanmar-6lp-6ly-pyro-egt-bushing/

 

Jeg skal se om jeg får skrudd ut pluggen på min motor og sjekket åssen gjenging pluggen har (som da naturlig er større enn 1/8 NPT).  Hvis det finnes en EGT på markedet med samme gjenger som blindpluggen har originalt, så skal det vel ikke være noe problem å sette inn en standard EGT sensor av hilken som helst type, så lenge den passer og det blir tett? eller hva tenker du ?

 

 

 

[dieselfan]

VegJoh skrev 16 minutter siden:

Hvis det finnes en EGT på markedet med samme gjenger som blindpluggen har originalt, så skal det vel ikke være noe problem å sette inn en standard EGT sensor av hilken som helst type, så lenge den passer og det blir tett? eller hva tenker du ?

Som vanlig liker jeg jo "færrest mulig lekkasjepunkter" men så lenge det er eksos og "små" gjenger så er det nok minimal grunn til bekymring..

Flott deling @VegJoh 

[VegJoh]

Var en tur i båten nå og sjekket og skrudde ut blindpluggen. 
den var mindre enn jeg trodde. Hadde et litt dårlig skyvelær tilgjengelig, men diameter er ca 9,6mm. Med gjengelær målte jeg 28 gj.pr.tomme (withworth gjengelær) . Vanskelig også å se om det er 55˚ gjenger eller 60˚. Den så ikke ut til å være konisk. Så da er det ut fra de gjengetabellene jeg har tilgjengelig her to alternativer. 

BSPP G 1/8’’ 

 

eller

 

UNR 3/8’’ - 28

 

 

[VegJoh]

Skal forøvrig kontrollmåle en gang til i morgen om det kan kvalifisere til NPT 1/8’’ (27 gj.tomme) og om det kan være konisk med en annet gjengelær og et mer presist skyvelær. Hadde det ikke tilgjenglig i båten når jeg var nedom der i sted. 

Redigert 2.Oktober.2022 av VegJoh (see edit history)

[dieselfan]

Chiefengineer skrev for 5 timer siden:

Men hva skal du med disse ekstra prosentene på motorens maksimale effektuttaksnivå, kjører du med høyeste effektuttak på motor hele tida, dvs. hendlene presset helt i bunn konstant?

Disse prosentene ser jeg på som en positiv utfordring og som en hobby og med de innspillene som har kommet til nå, så er man så langt på vei at jeg er overveldet. 

6LP har et betydelig potensiale og jeg mener en skal nå 350hk med en meget moderat eksostemperatur. Og da vil jeg nå 50knop og det er et delmål. Er ikke den typen som "henger over gassen" konstant. Er på fjorden over 90% av året, de fleste timene i ca 5 knop. Nyter hver time.. Gleder meg til timene med motoren i garasjen i høst og vinter. Skammer meg over at jeg ikke har "oppdaget" 6LP tidligere. Er opptatt av kw pr kilo motor og båt. 6LP kommer godt ut, og enda bedre etter optimalisering. Mener modifikasjonene vil gi motoren et bedre liv, også på 2000omdr.

Svarer dette på spørsmålet ditt? 

[Chiefengineer]

Ja forsåvidt, det er altså en studie.

[dieselfan]

VegJoh skrev 2 minutter siden:

Skal forøvrig kontrollmåle en gang til i morgen om det kan kvalifisere til NPT 1/8’’ (27 gj.tomme) og om det kan være konisk med en annet gjengelær og et mer presist skyvelær.

Supert 👍👍

NPT 1/8" er vel klart det enkleste å skaffe klemringfittings til.. 

 

Siden jeg får 7 målepunkter så vurderer jeg både PT100 og type "K" så lenge vi ikke trenger et måleområde over 750 C så er vel begge kandidater? 

 

Noen som kjenner til marine instrumenter som prater med disse. Som tidligere fastslått så er jeg den minst kompetente på strøm og elektro her inne, så jeg er avhengig av hjelp..æ

[TideRace]

Jeg vil tro @liberty kan bidra med mye  kunnskap om 6LP og den informasjonen du etterlyser.

 

Jeg har ikke annen erfaring med motoren enn å ha hatt en slik sammenhengende i 13 år. Og i den perioden var den 100% feilfri. Ja, absolutt ingenting.

Man blir jo ikke Yanmar-mekaniker av sånt.

[dieselfan]

TideRace skrev for 1 time siden:

Jeg vil tro @liberty kan bidra med mye  kunnskap om 6LP og den informasjonen du etterlyser.

Det er jeg helt overbevist om at han kan. Han har skrevet veldig mye av det jeg brukt til å lese meg opp på 6LP.  

 

Hvilken motorkode hadde du? hva var produksjonsåret? 

 

Om du vil sjekke det jeg har skrevet i tabellen om din motor så er det supert👍

[Worry II]

Eneste feilene jeg ser i tabellen din er at du ha satt 6LPA-STP2 med "Yes" på "Stern drive", den er vel kun for gear, og så har den oljekjøler denne også.

[dieselfan]

Takk @Worry II   det er selvfølgelig pinlig for meg men veldig viktig at det som står i tabellen er korrekt.

 

Om andre ser flere feil så vær så grei å si ifra 

[VegJoh]

@arnearmoa

, jeg ser at fu har engasjert deg i å skaffe en egt sensor med riktig gjenger tidligere. Hva kom du frem til ?

 

 

[dieselfan]

Max eksostemperatur

 

Ser at en Yanmarforhandler i Hamburg oppgir maksimal eksostemperatur ved full belastning til å være 620 grader for 12V motorene 6LP-DTE og DTZE.

 

Noen som har liknende referanser for de andre motorkodene eller andre verdier for DTE?