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

[Gullfisk]

Komodo skrev for 10 timer siden:

Jeg er mektig imponert @VegJoh  Her har du jo laget et komplett multifunksjonsinstrument fra A til Å, inkludert givere, OP-forsterker, diplay, instrumenthus og hele pakka! Tror ikke det er mange på forumet her som behersker alle disse disiplinene 

Henger meg på den. Helt rått det du har gjort her. 

[VegJoh]

arnearmoa skrev for 13 timer siden:

Jeg husker ikke om du hadde sagt at du visste nøyaktigheten på ditt turtall, og beklager hvis jeg gjentar meg (gadd ikke å sjekke bakover nå)

Du har helt rett, jeg har ikke kontroll på nøyaktigheten av turtallet på motor. Det er kun tatt ut fra originalinstrumentet. Men jeg skal få tatt en måling av det.

 

arnearmoa skrev for 13 timer siden:

Yanmar anbefaler at du klarer å oppnå 3950 ekte rpm.  Jo høyere rpm du klarer å oppnå, desto lavere effekt tar du ut av motoren på alle turtall under maks, når du kjører i konstant fart.  Jeg mistenker at hvis du klarer 3950 ekte rpm, så klarer du ikke å ta ut alle hestekreftene de skryter av der, og du tar ut mindre ved 3000 enn du ville gjort på 3000 med en propell hvor du ikke klarer mer enn 3800 på maks

Veldig interessant. Jeg må nok uansett bytte propell om noen år og da er ho dette veldig greit å ha en formening om før den tid. En sommer eller to med erfaringer rundt EGT vil jo gi meg litt mer kjøtt på beinet for valg av ny (mindre?) propell 

 

arnearmoa skrev for 13 timer siden:

Bla bla bla... beklager 

Ikke noe å beklage, setter pris på alle dine innspill og kunnskap 

 

Takk forøvrig for oppmuntringen @Komodo, @Faxen og @Gullfisk. Det som er fint med poste litt her inne og se at noen synes det er artig å følge er jo at man blir litt mer selvdisiplinert og kanskje gjør litt mer ut av det enn det man ville gjort i smug 

[Jens_P]

Artig prosjekt, moro å se resultatet! 

 

Lite elektronikk-spørsmål: Jeg har lekt litt med tanker om å gjøre noe tilsvarende basert på Arduino, men stoppet fordi jeg er i tvil om disse TFT eller OLED displayene vil overleve en øst-norsk sommer.

Det displayet du har brukt, har du noe erfaring eller tanker rundt bruk av det i båt?

Tenker på temperatur, da det ut fra min erfaring kan bli varmt ombord. Særlig hvis det blir utsatt for direkte sollys.

 

[VegJoh]

Jens_P skrev On 27.5.2023 at 10.50:

Det displayet du har brukt, har du noe erfaring eller tanker rundt bruk av det i båt?

 

Har ikke fått gjort noen langtidstester på dette, så har ingen erfaring. Men dette er jo utstyr tilsvarende annet som sitter i biler etc. så jeg har håp om at det holder. All elektronikk utenom display er lagt inn i fukttette bokser.

 

Jens_P skrev On 27.5.2023 at 10.50:

tilsvarende basert på Arduino

Jeg har brukt mye Arduino, Esp8266 og ESP32 de siste årene. Arduino er helt klart det dårligste alternativet. Jeg ville brukt ESP32 hvis du skal gjøre noe som dette. Raskere, mer driftsikker og med flere muligheter OG ArduinoIDE plattformen støtter ESP32, så du kan bruke den til å programmere i.

[Jens_P]

Takk for tips! Nå må lese meg opp på ESP32. 

[VegJoh]

arnearmoa skrev On 26.5.2023 at 20.11:

Jeg husker ikke om du hadde sagt at du visste nøyaktigheten på ditt turtall, og beklager hvis jeg gjentar meg (gadd ikke å sjekke bakover nå).  Men den originale turtelleren til disse har ofte en tendens til å vise litt for mye, og Yanmar anbefaler at du klarer å oppnå 3950 ekte rpm.

 

Følger opp denne. 

 

Er jo ikke så lett å få tak i en turtallsmåler på sparket i pinsen, så smekket sammen en kjapp en fra komponenter i roteskuffen. (Brukt her er en Arduino med påsatt multishield og en digital IR-sensor)

 

Ir sensor måler rett på svinghjulsdemper.

 

Ved rett under 800 på klokka 720 på svinghjulet (50 o/min under)

 

Ved litt over 1500 på klokke 1470 på svinghjulet (ca 50 under)

 

 

Ved 2000 på klokka 1950 på svinghjulet (ca 50o/min under)

 

Så kort oppsummert så tenker jeg at klokka er nøyaktig -50 o/min i hele registeret

[arnearmoa]

Pappa skrøt bestandig av at han var en tusenkunstner. Tror nok du sprenger den skalaen 

[Komodo]

arnearmoa skrev 26 minutter siden:

Pappa skrøt bestandig av at han var en tusenkunstner. Tror nok du sprenger den skalaen 

Kjenner ikke skalaen til faren din, men jeg tror du har rett der. Og hvis du i tillegg hadde visst hvilken utdannelse og yrke @VegJoh har hadde du nok blitt enda mer imponert, for det er noe helt annet. Jeg kjenner rett og slett ingen andre som er så rå på å sette seg inn i nye ting som han. Hadde et problem med pcen til min datter, det løste VegJoh over telefon på noen minutter. Han kjøper seg dreiebenk og sveiseapparat, og vipps, kort tid etterpå står han og dreier gjenger med største presisjon, og sveiser tig med bakgass som om han hadde gjort det i 10 år! Jeg anser meg selv som relativt allsidig når det gjelder praktiske ting, men blekner nok i forhold til @VegJoh 

[VegJoh]

Takk for positiv omtale gutter 

 

Det stemmer nok som @Komodo sier at jeg har en mentalskade som gjør at jeg ikke klarer å la være å finne ut hvordan ting virker. Han har forsåvidt selv bidratt sterkt til at jeg har fått interessen for en hel rekke ting, som jeg ikke hadde fått til uten hans hjelp 

 

Nok snikksnakk…

 

Pent vær på Larkollen i dag og mer eller mindre vindstille og flatt vann. Turnusfri fra jobben. Alene i båten, 3/4 dieseltank, tom vanntank / tom septik og 11 dager siden båten kom på vannet ren og nystoffet under. Gode forhold for en test med andre ord. 
 

For å få kontroll på temperaturen på motor som en baseline og for å kunne verifisere funksjonaliteten på DIY instrumentet, så valgte jeg å koble et multimeter rett på K-type termoelementet. Disse gir en lineær spenning i forhold til temperatur og spenningen øker med 0,041mV på celcius grad. Med multimeter rett på elementet, så får jeg ikke nøyaktig korrigert for omliggende temperatur (junction), men jeg ser på temp meteren der at motorromstemperaturen er mellom 20-30 grader under testen, så har valgt å bruke 25grader for korrigering (påslag) på målt temperatur. 
 

Oppnådde 3900o/min (på originalklokke) som maks i dag. 

 

Her er noen bilder fra testturen:

 

 

 

Og her er resultatene fra testen:

blå linje egt/ grå linje knop

 

 

 

Som testen viser så ligger eksostemp på rundt 550 ved 3000 o/min. 
Faktisk så viser deg seg at temp er ganske stabil rundt 550 fra 2500 til 3500 o/min. 
Ved WOT øker temperaturen betraktelig og det er greit å få en erfaring med at på fullt pådrag så blir temperaturen over det som er maks anbefalt for motor (680).

 

Fikk også erfart at DIY instrumentet plukket opp støy fra rundt 2700o/min og oppover som gjør at verdiene blir uleselig eller feil. Så her må det litt etterforskning til, men har en mistanke om at det må litt skjerming til.

 

[Komodo]

Se der ja, du gjorde det litt enkelt  

 

Ut fra kurvene ser det ut som om 22 knuter er en fin masjfart. Hva tenker du om det i forhold til hvordan båten opplevdes under testen? I desplasementfart ville jeg kanskje holdt meg under 7,5.

[VegJoh]

Komodo skrev for 6 timer siden:

Ut fra kurvene ser det ut som om 22 knuter er en fin masjfart. Hva tenker du om det i forhold til hvordan båten opplevdes under testen? I desplasementfart ville jeg kanskje holdt meg under 7,5.

Ja, ut fra kurven kan det se slik ut, men den oppleves litt presset i den farten. Jeg pleier å dra den opp i «plan» og så legge meg ned i 2700 eller 2600. Der jobber motor pent, den ligger fint i vannet og det er behagelig å kjøre. Får da rundt 14 knop. 
 

Fra kurven/tempen ser det ut til at den ikke har jobber noe særlig tyngre på 3250 o/min og da kan jeg ligge rundt 20knop og det er jo greit å vite 

 

På displacement så begynner den å løfte snuta rundt 1700-1800, så ligger gjerne i 1600 eller 1400. På 1400 er det betydelig mindre motorstøy, men jeg taper en drøy halv knop eller så..

[dieselfan]

Har hatt en pause, men skal si det var skjedd saker her ja.. 🙂

 

Takk til @VegJohfor nyttig og lærerik testing og deling fra Forskningssenteret 👍

 

Den første motoren jeg gjorde avtale om, en 6LPA-STZP2 er tilbake hos selgeren og neste forsøk, en 6LPA-STP2 er i hende.. mye forarbeid er gjort så jeg vipper litt mellom å sette den inn i båt som den er og nyte den frem til høsten, eller sette motoren rett i stativet.. finne fram verktøyet.. demontere og se hva jeg har 🙂

 

Trenger desperat en gåen eksosmanifold som jeg kan kutte opp for å forvisse meg om hvor kjølekanalene går, før jeg borrer og gjenger for EGT sensorer for hver sylinder. Om noen vet om en kass 24V manifold så vil jeg veldig gjerne høre mer om det..  (den kan være tæret, sprukket, frostsprengt, brukket i to ++ men vil fortsatt gjøre jobben) 

 

Om jeg får tilgang på eksosmanifold vil nok være avgjørende for om jeg velger å skru nå, eller gi sjefa noen soluker på sjøen først... 

 

@VegJoh har jo nå forsket "ferdig" det meste, slik at for min del blir det mye montering. Deretter test, så setter jeg inn en referanse EGT, og om den er enig med de 7 målerne mine.. så er det å bytte til bremsebenk.. så starter jakten på maksverdiene 😇

[VegJoh]

dieselfan skrev 13 minutter siden:

Deretter test, så setter jeg inn en referanse EGT, og om den er enig med de 7 målerne mine.. så er det å bytte til bremsebenk.. så starter jakten på maksverdiene 😇

Gleder meg virkelig til å følge det prosjektet. Blir nesten som å vente på julaften. Øyne og ører holdes åpne for en eksosmanifold 

[Fantino]

Henger meg på her @VegJoh  Du har en fascinerende gjennomføringsevne! Neste blir vel at du måler eksostempen på septik også 😁 Jeg hadde et sett slike målere men de var dessverre ustabile så jeg gav de opp, mulig for tjukke tankvegger. Men skal ikke avspore tråden med det. Ikke så lett å finne en stabil kilde til så høye temperaturer for å kalibrere temp målingen. Må jo nesten låne noe labutstyr da..

[dieselfan]

Det blir artig å se om det er en klar sammenheng mellom avvikende dyser og eksostemperatur. Det kan bli mye flytting rundt på dyser i vinter🙂

Gleder meg også til å høre om utfallet av skjermingstesten av kablene til instrumenter. 

[VegJoh]

dieselfan skrev On 5.6.2023 at 19.19:

Gleder meg også til å høre om utfallet av skjermingstesten av kablene til instrumenter. 

Da er det endelig ferie og tid til å få postet litt her på baatplassen. 
 

Jeg byttet til skjermet kabel fra operasjonsforsterker-elektronikken og til boksen som fordeler signaler og som inneholder luftfuktighetssensor. Jeg kortet også ned kabelen til et minimum. Dette gjorde at ustabilitetene ble borte og jeg kan nå avlese stabile jevne verdier i hele registeret. Kabel som ligger fra motorrom til styrhus var allerede skjermet. 
 

Som en kuriositet så er det artig med EGT. Jeg var ute på tur med hele familien og fulle tanker. Lå i 3000 o/min og hadde 612 grader på EGT og 17,2 knop. Økte turtall med 100 o/min til 3100 og EGT sank til 575 og farten økte til 18,3knop. Som for meg tyder på at motor har det mye bedre i 3100o/min enn i 3000. Noe som ikke er så lett å se eller høre ellers. 
 

Ser forøvrig at kurven for temperatur ikke er helt justert når jeg kommer opp i 600 grader, de ligger litt for høyt, så her blir det litt mer programering og finregning etterhvert. 
 

Kabel i rød ring ble kortet og byttet til skjermet

 

 

[dieselfan]

Brilliant  
Da velger jeg å gjøre ferdig all instrumentering og trekkerør, før jeg bestemmer kabellengde til mine instrumenter.

[VegJoh]

dieselfan skrev On 5.6.2023 at 18.51:

før jeg borrer og gjenger for EGT sensorer for hver sylinder.

På eksosmanifolden skal du kanskje borre opp og gjenge selv, så er nok 1/8 NPT å foretrekke da det ser ut til at de fleste termoelement-probene kommer med denne standarden.

For den syvende referanse proben, så velger du kanskje det hullet som vi tidligere har diskutert, og som er plassert i flensen på turbo i overgang eksos/turbo. Som nevnt tidligere så er dette 1/8JIS, som igjen er like BSPP1/8 (som nå gjerne går under betegnelsen G1/8) 
Jeg kjøpte termoprobe fittings fra Rs-online til kr 113,- inkl pr stykk. De passer til 6mm (1/4’’) termoelementer. 

 

Slik ble det montert på flensen.

 

 

Greit å merke seg når man blar rundt på forum om referanseverdier, at på mange båter/motorer, så har man montert EGT sensor etter turbo. Da blir det vesentlig lavere temperaturer, så det blir ikke sammenlignbart med en som er montert før. Men dette vet jeg at du har full kontroll på 

[dieselfan]

VegJoh skrev for 23 timer siden:

For den syvende referanse proben, så velger du kanskje det hullet som vi tidligere har diskutert, og som er plassert i flensen på turbo i overgang eksos/turbo.

Ja, beklager at ikke det gikk klart frem av det jeg skrev. Det er helt klart Yanmar' måleport for eksostemp som jeg vil bruke, for å kunne sammenlikne med andre med samme motor og for å kunne bruke de (få) referanseverdier som vi har kommet over fra Yanmar kilder.

 

Et av hovedmålene med mitt oppsett er å kunne konstatere om eksostemperaturen reduseres merkbart ved Yanmars' måleport, dersom kun en av sylinderne(av en eller annen grunn) gir en lavere eksostemp. 

 

De seks målepunktene ved hvert eksosinnløp i manifolden har til oppgave å "bevise" om jeg har symmetriske driftsforhold på alle sylinderne.  Takk for tipset om RS-O også 

[VegJoh]

Jeg har bestilt meg en slik også. Forhåpentligvis har jeg den i hende i løpet av juli. 

 

Det er en mV signalgenerator som kan lage spenninger fra -10mV til 100mV.

 

Tanken er å bruke den til å justere instrumentet som jeg forsker på.

 

Men denne vil også være gull hvis man skal bruke flere instrumenter som i ditt tilfelle. Da kan man koble instrumentene til en fast kjent mV verdi etter tur og se om de viser det samme. På den måten vet man at avlesningene fra termoelementene blir riktig. 
Når det gjelder selve elementene, så er jo disse «mekaniske» slik at verdiene fra disse vil være nogenlunde trofaste. Det er nok elektronikken som i størst grad kan ha avvik her. Uansett med en slik vil man kunne verifisere.

[arnearmoa]

dieselfan skrev On 3.10.2022 at 1.31:

Denne siden påstår at det er 1/8 NPT og det er godt nytt for meg..

 

https://www.sbmar.com/articles/yanmar-6lpa-oil-pressure-boost-pressure-pyro-port-locations/

Jeg sendte Tony Athens en mail og påpekte feilen her.  Da påpekte han feilen på brillene våre, for denne siden påstår ikke at det er 1/8 NPT.  Den sier du kan endre den til 1/8 NPT.  Ble litt flau, men jeg får iallfall sende ham eksemplene på fittings som passer da, som kompensasjon for forstyrrelsen 

[VegJoh]

@arnearmoa, jeg tenker at du overhodet ikke har noe å være flau over.

 

Han skriver: 

«locate the plug on the wedge adapter between the exhaust manifold and the turbo. The plug can be drilled and tapped to accommodate the thermocouple (probe) 1/8″ NPT fitting.»

 

Pluggen som sitter det er 1/8 BSPP (G1/8) den har følgende specs:

 

NPT 1/8 har disse:

Det er ikke et alternativ å borre og gjenge i den pluggen, da det ikke vil være noe materiale igjen etter at du har skåret gjengene, ei heller vil det på en god måte la seg gjøre å gjenge opp eksisterende hull til NPT, da dimensjonene på de to er nærmest likelydende. Gjengestigningen er derimot forskjellig.

 

Så jeg tror du har ditt på det tørre 

[arnearmoa]

Jo, men kanskje ikke hvis han istedet for "plug hadde skrevet "port", som jeg tror han mente.  Tror ikke jeg skal mase om at han må korrigere de tre bokstavene.  Stigningen er såpass lik at det sikkert funker hvis man ikke er for forsiktig. Han har sikkert montert mange 1/8 NPT fittings i det hullet der for folk....  Jeg sitter jo bare her på et tastatur 

Kom forresten også på at jeg kjøpte probe med 3/16" diameter.  Tipper 1/4" er mer vanlig, men da kan det ikke være særlig robust fitting med 1/8 BSPP utvendig...

[Komodo]

VegJoh skrev 26 minutter siden:

Det er ikke et alternativ å borre og gjenge i den pluggen, da det ikke vil være noe materiale igjen etter at du har skåret gjengene, ei heller vil det på en god måte la seg gjøre å gjenge opp eksisterende hull til NPT, da dimensjonene på de to er nærmest likelydende. Gjengestigningen er derimot forskjellig.

Ja. Bore opp fra 1/8 BSP til 1/8 NPT blir vanskelig, da gjengeboret til NPT er mindre enn gjengeboret til BSP...

 

Men på disse kan det muligens funke greit å bare dra inn en NPT gjengetapp. Så lenge det ikke er noe trykk å snakke om så går deg gjerne greit at det blir litt klin i gjengene.

[VegJoh]

arnearmoa skrev 28 minutter siden:

Han har sikkert montert mange 1/8 NPT fittings i det hullet der for folk...

 

Komodo skrev 10 minutter siden:

Men på disse kan det muligens funke greit å bare dra inn en NPT gjengetapp. Så lenge det ikke er noe trykk å snakke om så går deg gjerne greit at det blir litt klin i gjengene.

Hmm… ja, jeg ser for meg at det er lettere å velge slike løsninger på «en annens» motor enn sin egen. 
 

Personlig hadde jeg nok ikke gått for en slik løsning