Bencinski motorji

[goahead]

Ker nisem vedel kam bi vtaknil temo, sem jo kar tukaj v razno.

Sprašujem se zakaj noben proizvajalec motorjev ne razmišlja o razvoju sodobnih bencinskih marine motorjev? Na pamet mi npr. pride ECO BOOST fordov odličen motor, ki ima kar nekaj kW na svojo težo. Danes je bencinska tehnologija tako napredovala, da komot konkurira dieslom. Mogoče ste že kaj razmišljali že v tej smeri in se je celo mogoče že kje razvila kakšna debata, me pa zanima mnenje vseh nas morjeplovcev.

[ekonomistt]

Tukajle je ena zanimiva na to temo:

http://www.morjeplovec.net/forum/viewto ... 55&start=0

[goahead]

To poznam. Vendar je to motociklistični motor, ki se zavrti na 13000 obratov. Mene zanima pa avtomobilistnični motor na klasicne pete.

[Roberth1]

@goahead

Mali turbaki v navtiki ne bodo uporabni iz parih razlogov:
- velike termične obremenitve okolice
- trajnost motorja ob daljšem delovanju v območju višje moči zelo skrajša življensko dobo motorjev
- zaneslivost je vedno povezana s količino sestavnih delov (tudi tu je manj več)

Mali turbaki so odlična rešitev za male mestne avtomobile, mogoče za kompakte, za AC cruserje in podobno "zverinjad" pa ne bodo nikoli uporabni na daljši rok.

Sam sem se igral z idejo sledečega motorja, ki bi optimalo deloval v večjem razponu potrebne moči.
http://www.mojalbum.com/roberth/sposne/foto/15007902

Tekst se najde tu (na žalost so slike šle pa-pa)
http://url.xgroup.si/kEBX

[goahead]

Ok. Vse to mi je nekako razumljivo, vendar tudi dieselasi imajo turbine, ki oddajajo veliko toplote v okolico. Vzdrzljivost,....hm..... kako je pa z 4-t zunanjimi motorji? Mogoce res premalo vem o strojnistvu, vendar imam obcutek, da so vsi malce zaspali z razvojem bencinskih notranjih motorjev v navtiki.

[Roberth1]

Temperature izpušnih plinov dieslov so napram bencinarjem cca. 300°C nižje (tole je iz spomina).

[SR 290]

Vsi sodobni motorji bi bili ne glede na populistične in predvsem komercialno navdihnjene trditve velikih več kot primerni za plovila in vzdržljivost jim je mala malca proti gusastim "sodobnikom".
Pri turbaših je problem v hlajenju turbine. Če izvedeš klasično vodno hlajenje izgubijo izpušni plini nekaj moči in izkoristek se slabša, zato je verjetno supercharger primernejši. Verjetno, ni pa nujno. Majhna turbina z manjšim nadtlakom bi morebiti delovala.

Menim, da bi bili zanimivi sodobni turbo dizli. Tam ni take nevarnosti požara, po moči so že kar blizu bencinarjem, po izkoristku pa malce pred njimi.


Glavna razloga zakaj se sodobni agregati niti pojavijo ne v navtiki sta:

- smešno nizka proizvodna cena obstoječih motorjev, kjer "proizvajalec" nabije kar okrog desetkratno maržo!

- tradicionalna navezanost američanov na te velike stroje, ki so jih posvojili za časa cestnih križark, ko so bili amiji nesporni vladarji sveta. Žal veliko večino trga tvori ravno severna amerika in kar gre tam v denar, to se izdeluje.


Skromen pohod k manjši litraži gre Volvo Penta z počasnimi koraki, gre pa vendarle.




Goahead;
Naši motorčki se vrtijo z 10.800 rpm in ne z 13.000 rpm. In zanimivost? Na izhodni gredi imaš dovolj nizke vrtljaje, da ga natakneš direkt na nogo Bravo 1 z prestavo 1,65:1. Hec je v tem, da je osnovna prestava med glavno gredjo in sklopko že kar 1.67, kar je dovolj in dajepovsem primerljive vrtljaje na propelerjevo gred z izvenkrmnimi motorji.
Čeprav je motociklistična žverca, ima vseno 1.300 ccm in niti ni tako hudo navit, kot kaže na prvi pogled.

[motorni]

Če na dizel montiraš turbokompresor, imaš višje temperature izgorevanja in s tem višji izkoristek, omejitve pa so tu materiali, ki takšne temperature in tlake prenesejo za določeno življenjsko dobo. Ker pa se pri bencinskem motorju v valju komprimira zgorevalna mešanica in ne zrak kot pri dizlu, je tu prej omejitev, kdaj bo prišlo do klenkanja kot pa previsoki tlaki in temperature v valju, zato imajo bencinski slabši izkoristek in torej večjo specifično porabo.
Pomembna posledica visokih temperatur v dizlih je nastajanje dušikovih oksidov. Ker teh ameriška in japonska zakonodaja dopušča bistveno manj kot evropska, na tistih trgih dizelskih osebnih avtov skoraj ni.
Pomemben vzrok za neuporabo turbokompresorjev pri bencinskih motorjih v navtiki je na
tem videoposnetku
Turbina obratuje blizu 1000 stopinj.
Drugi vzrok pa je ta, da ni omejitev glede prostornine.

[SR 290]

@Motorni;


Kompresija, temperatura, čas vbrizga in klenkanje nimajo ravno neke recipročne zveze z bencinom ali nafto, parametre določajo predvsem tehniške rešitve, ki so boljše ali slabše, v nobenem primeru pa ne tako idealne, da bi neka termodinamična zakonitost odločujoče vplivala na izbiro. Po domače imamo preveč zaostalo tehnologijo, da bi lahko zmagal idealni termodinamični koncept. Še vedno je glavni tisti, ki najbolje izkoristi enega od njih, četudi teoretično najslabšega.



Glavni razlog zakaj imajo dizli manjšo porabo od bencinarjev je preprosto v tem, da vsi merimo porabo v litrih. In nafta je ravno toliko težja od bencina, kolikor večji "izkoristek" dobiš ven iz optimalnega motorja prihodnosti. Nekaj malega daje tudi octanovo število, ki govori v prid nafti.


Kar se tiče vzdržljivosti in omejitev z temperaturami, je to tema preteklosti. Prav vsak truboventilatorski motor v sodobnih reaktivnih letalih ima višjo kompresijo od avtomobilov in prav vsak ima predvsem zato višje temperature izgorevanja od katerega koli avtomobila. Verjetno je vsakomur poznana življenska doba sodobnih letalskih motorjev, ki je neskončna v primerjavi z avtomobilskimi gepli, da ne govorim o "sodobnih" marine bencinarjih. In turbina pri takih motorjih je tako rdeča, da postane dobesedno prozorna, pa se vseeno tisoče ur ne razleti.



Na linku je 168 urni test pod polnim plinom. Verjetno veš, da plesure motorji niti pod razno ne prenesejo tako dolgega delovanja pod polnim plinom? Poglej pogoje za pleasure razred opreme. Če me spomin ne vara je dovoljenega največ 20 minut polnega plina, potem pa relaks. Big block motorje z super chargerji pa itak vozijo od črpalke do servisa in vsako tekmo se jim kak razleti, čeprav imajo minimalne bost tlake.
Po drugi strani pa vsekakor ne smeš preobremenjevat materialov. Močnejši motor mora torej poleg sodobnejše tehnologije vsebovat tudi ustrezne materiale in bo vse lepo.

[Marjan Tomki]

@motorni

Imam vtis, da se zgorevanje dušika v dušikove okside pri sodobnih dizelskih motorjih omejuje s tem, da se v zgorevalni prostor pripelje kolikor natančno mogoče toliko zraka, kolikor ga je potrebno za popolno zgorevanje goriva.

Če ne ostane praktično nič prostega kisika, dušik nima s čim oksidirati in dušikovi oksidi ne nastanejo, čeprav so temperature in tlaki sicer za oksidacijo dušika dovolj visoki. Običajno temu rečejo lambda tipalo in skupaj s primernim programom skrbi tako za gospodarno porabo goriva, čim manj nezgorelih ogljikovodikov, saj in podobnega v izpuhu kot tudi za preprečitev nastanka oziroma zmanjšanje količine duškovih oksidov, s čimer sem tu začel.

Če je temperatura okrog 1030°C (1300°K) in je na razpolago dovolj kisika, lahko pride do oksidacije dušika tudi, če je motor bencinski, in tisti Lancer na posnetku naj bi bil nekaj dni na ok. 1000°C, kar je že tu blizu.

Potrditev: Tipala kisika v izpuhu - le da količina goriva niha okrog tiste, kjer se za zgorevanje goriva porabi ves zajeti kisik, ker se proces krmari glede na kisik, ki je ostal v izpuhu in ne glede na kisik zajet v zraku pred zgorevanjem.

[admin]

Pa ni čisto tako, kot pišete!

Tudi jaz bi tako od daleč rekel, da sodoben motor pač pokuri manj... Pa mi naj to nekdo dokaže v praksi na morju... Mi ne bo! Sem tudi jaz že ostal odprtih ust, pa ne enkrat, večkrat!

Fantje, sprijaznite se! Jaz grem stavit, da nihče ne more niti za 10% zmanjšati porabe od predpotopnega bencinca iz leta 1964 s frgazarjem... Če to komu uspe, bo miljarder!

Glede zastarele tehnike... Tudi to ni res! Vsi izvenkrmniki so hudimano sodobni, 4 ventilski, Suzuki sedaj na veliko promovira "lean burn" tehnologijo, torej osiromašeno zmes in s tem manjšo porabo... Je res, vendar je ta manjša od enakega nekaj let starega Suzukija za mogoče 2 ali 3%, poleg tega pa verjetno za 10% večja kot pri predpotopnem Mercruiserju!

Seveda se porabo da zmanjšati! Vendar to le na način, kot ga ima v konceptu SR290! Torej motor je bistveno lažji, cel čoln je grajen okrog motorja in tudi tako precej lažji... In na koncu je rezultat dober, pa ne na račun motorja, temveč na račun inženiringa in razmišljanja! Na morju pri glisiranju šteje samo kilogram mase, vse ostalo je brezveze!

Da ni sodobnih dizlov??? Že 100x sem tukaj napisal! Hudičevo sodobni so! Recimo Yanmar BY2-260, najsodobnejša bavarska 6-valjna vrstna "pila" iz BMW 530d. Potem so tukaj VW oziroma sedaj je to Cummins, najsodobnejši Audi 3.0 TDi, V6 zasnova, 265 KM... In potem daš zraven teh motorjev eno 30 let staro Toyoto (tudi Yanmar), pogledaš samo tehnične podatke, pa te prime srat! Toyota ima z navadno bosch pumpo, mehanskimi dizami in turbino brez variabilne geometrije za nekaj % nižjo porabo na kW proizvedene moči!!!

Verjemite, tudi meni ni jasno zakaj je tako! No ja, delno mi je, če dobro razmislim... Je pa razlika, da sem si jaz to že priznal, vi pa še vedno mislite, da boste odkrili sveti gral! Fantje, ne boste ga!

[motorni]

@Motorni;


Kompresija, temperatura, čas vbrizga in klenkanje nimajo ravno neke recipročne zveze z bencinom ali nafto,

Klenkanje pa seveda ima zvezo s tem, ali bat stiska sam zrak kot pri dizlu ali pa mešanico zraka in bencina kot pri bencincu. V prvem primeru je lahko kompresija višja, kar prinese višje temperature in višje izkoristke. Saj imajo tudi v avtomobilih dizli kar konkretno nižjo porabo, ne samo tistih 10% kolikor je razlika v gostoti goriva.

[kr en]

Plin je za kuhat,
Nafta je za gret,
Bencin je pa za vozit !

[Roman 1]

Admin ni to dokaz, ampak primerjava iz lanske rute:
Aquamar z suzukijem 70 letnik 2006, težak cca 800kil je pokuril malenkost več goriva kot kolegov bellingardo z nadkabino in suzukijem 90 letnik 2011 in težak cca 1100 kg.
Torej mora bit nekaj izboljšav na novejših motorjih. Pri isti poti, v istih razmerah je težja barka z dodatnim uporom nadkabine na cca 200 miljah porabila 10 lmanj goriva.

[SR 290]

@admin;

Imaš prav kar trdiš, ampak to je boj med dvemi svetovi! Ne gre mešat starega z novim in ravno tu ga lomijo.
Nihče ne gre v resnično marine aplikacijo sodobnih cestnih agregatov, ker je proizvodnja teh starih mašin tako svinjsko poceni, da z sodobno tehnologijo preprosto ne prideš zraven z ceno. Vse kar se pojavlja kot novo so le izboljšave in aplikacije, ki naj bi bile malce boljše, ni pa to pika na i.


Poleg motorjev je v igri še prestava, noga in propeler. Ravno v teh treh sklopih so američani resnično dobri-izkušeni in jih ostali svet množične proizvodnje ne dohaja in tu kompenzirajo precej pomanjkljivosti motorjev samih.

Vem, da veliki govorijo, da ni zamenjave za kubaturo, ampak to velja prav za njih, ne pa za kupce! Z boljšimi, manj kubičnimi stroji bi oni manj zaslužili, zato prepričujejo kupce v to zmoto. Mene vse to spominja na tistega Marlborovega kavboja, ki umira mlad...


Kot drugo je čoln celovit stroj, ki ga ne sestavlja le motor. Lažji stroj narekuje lažjo konstrukcijo plovila. Čeprav morebiti specifična poraba takega motorja ni bistveno nižja od težke predpotopne krave, je pa poraba kombinacije lažjega motorja in lažjega čolna bistveno zmanjšana.

V tej smeri gre poraba točno linearno! In če skočiš izven konvencionalnih okvirjev prideš v naslednjo zanimivo spiralo:
- polovico lažji čoln porabi polovico manj goriva ob enakih pogojih!
- in ravno tu je ves keč. Ker je lažji motor, je lažja konstrukcija lupina, lažje plovilo porabi manj goriva, je lahko manjši rezervoar goriva in zopet si zmanjšal maso plovila, ter zaradi manjše mase rezervoarja zopet znižal maso konstrukcije.
- zaradi manjše prostornine strojne opreme si lahko privoščiš recimo na 8,5 m dolgemu plovilu enako bivalnega prostora kot na 10 m dolgem konvencionalnem plovilu. Če izkoristiš sicer neuporaben prostor pod kokpitom, lahko bivaš kot na 11 m dolgem konvencionalnem plovilu.


Ko potegneš skupaj vse niti dobiš rezultat:
- lažje 8,5 m plovilo od konvencionalnih enako dolgih plovil in tu privarčuješ vsaj 30% porabe.
- enako bivalnega prostora kot na dolgih klasikih, ki so zasnovani po enakem konceptu kot ameriške cestne križarke in če to primerjaš porabiš le še 30-40% toliko goriva kot na plovilu z enako bivalnega prostora.


Ob tem nisem upošteval izkoristkov pogonov, le razliko v masi in uporabnosti med plovilom z sodobnim-majhnim motorjem in takim, ki zaseda 1/3 plovila.

In na sodobne stroje je po moje treba gledat iz tega zornega kota, ter okrog njih zgradit ustrezno plovilo. Če potegnem paralelo, tudi ameriška križarka ne bi trošila bistveno manj, če bi vanjo vtaknil kak sodoben motor. Sodobni enoprostorci z MNOGO več bivalnega prostora kot je v cestnih križarkah, pa trošijo le še kakih 20% porabe tistih monstrumov.
Okrog porabe je vsaj po moje treba gledat precej širše in ne le gonit prepira okrog nekih aplikacij. Sodobno gre z sodobnim in rezultat bo sodoben. Vse kar se komercialno dogaja v navtiki pa je podobno kot bi sodobne stroje metal v stare cestne križarke. Popolnoma nič se žal ne dogaja niti z dizajnom, niti z materiali, niti z hidrodinamičnimi zapleti okrog oblike dna, niti z prilagajanjem konstrukcije sodobnim motorjem. Žal je ves napor usmerjen v nižjo ceno konstrukcije in šminkerske poteze nadvodnega dela.

Tudi lahek izvenkrmni motor bi ob ustrezni konstrukciji plovila posekal težko staro konkurenco, ampak žal plastičarji ne sledijo toku reke in namečejo v kalup kar imajo pri roki, ter dodatnik 50% "za ziher", potem pa kupca prepričajo v tankovsko solidnost izdelka. Žal na valovih ravno taki "tankerji" fašejo več razpok gel coata od lažjih premišljenih konstrukcij, saj sami sebe lomijo z odvečno maso, ko ruknejo v vodnbi zid. Inercija je pač inercija.


@Motorni;

Na cesti troši dizel manj od bencinarja predvsem, ker nima lopute. Enostavno!
Če postaviš skupaj bencinarja in dizlaša, ki imata vgrajeno podobno sodobno tehnologijo in ju obremeniš z enako konstantno obremenitvijo podobno kot v plovilu, bo razlika v izkoristku natančno Razlika mase goriva in nekaj malega zaradi izkoristka, ki ga je pri bencinarju težje doseči kot pri dizlašu. Razlika v nobenem primeru ne bi presegla 15-18%!

Na cesti je drugače, saj neprestano dodajaš in jemlješ plin in tu ga bencinar popuši ravno zaradi lopute.