TEST: 3 x Common Rail

Volvo til topps

TEKST: LARS H. LINDÉN
FOTO: ATLE KNUTSEN
MÅLINGER: ARI INKINEN, LARS H. LINDÉN OG MARKO TÖRRÖNEN/TEST WORLD LTD.
Sammen med det finske båtbladet Vene og svenske Båtnytt, har vi gjennomført en meget avansert test av de absolutt ferskeste common rail-motorene på markedet. Motorene er i effektklassen 260 til 270 hk og ble installert i tre helt identiske 25 fots motorbåter, nemlig den nye Aquador 25 WAe.
Common rail-motorene er uten tvil fremtidens fritidsbåtmotor, og på sikt kommer de med stor sikkerhet til å erstatte bensindrevne innenbordsmotorer. Motorene vi har testet er nemlig like raske som bensinmotoren, og har meget god akselerasjon. Men den største fordelen er et betydelig lavere forbruk og et lavere støynivå, spesielt ved høye turtall. Andre foredeler er et meget høyt dreiemoment allerede ved lave turtall som gjør at båtene lett kommer opp i plan selv når de er tungt lastet.
Volvo Penta var tidlig ute med å forholde seg til de kraftig innskjerpede miljøkravene i USA og Europa. Deres svar var å utvikle marinediesler med common rail-teknikk som de lanserte for ca fem år siden i form av D3, D4 og D6-serien. I år kom også Yanmar og Cummins/Mercruiser Diesel (CMD) med tilsvarende motorer. Enkelte av grunnmotorene har eksistert noen år, men produsentene har ikke hatt drev som har vært tilpasset motorenes høye dreiemoment. Volvo Penta utviklet nye drev til sin D-serie, og nå har også CMD tatt i bruk et nyutviklet Bravo X-drev som er dimensjonert for de økte effektene. Det samme drevet benytter også Yanmar på sine nye motorer.
Høyt trykk
Common rail er forenklet sagt et innsprøytningssystem som gir optimaliserer forbrenningen og som gir bedre kontroll med utslippene.
I tradisjonelle dieselsystemer mates dieselen mekanisk via innsprøytningspumpen og man kan høre den spesielle ”knatrelyden” fra dieselmotoren. En stor mengde drivstoff går deretter i retur til tanken. Forenklet kan man si at motorer med common rail-teknikk har et magasin med drivstoff og dette bygger opp et konstant trykk som forsyner injektorene med eksakt den mengden som trengs ved et bestemt turtall. Trykket i en tradisjonell dieselmotor ligger på ca 250 bar, mens det i en common rail-diesel er nesten ti ganger høyere. Den nye innsprøytningen gir dessuten en konstant motoreffekt, uansett type diesel og temperatur på drivstoffet.
En annen finesse med common rail-motorene er den nye elektronikken, som styrer motor, instrumenter og feilsøking, og som gjør det mulig å komplettere motorene med elektronisk gass- og gearspak. Systemet kommuniserer via datakabler som er betydelig lettere å trekke i en båt sammenlignet med de tradisjonelle wirekablene. De nye motorene er også utrustet med avanserte diagnose- og alarmsystemer. Ved eventuelle forstyrrelser eller feil, får man automatisk beskjed i form av koder via et display i et av motorinstrumentene.
Forskjellig volum
De tre testede dieselmotorene har nesten samme veivakseleffekt på 260 til 270 hk. Men antall sylindere og volum varierer. Volvo Penta D4-260 er firesylindret og har et volum på 3,7 liter. Cummins/Mercruiser og Yanmar er sekssylindrete motorer og har volum på henholdsvis 4,2 og 3,0 liter. Samtlige er utstyrt med turbo og ladeluftkjøler. Volvo Penta har dessuten reimdrevet kompressor som øker dreiemomentet ved lave turtall. Elektriske hendler er standard på Volvo Penta-motoren, mens på de to øvrige er dette ekstrautstyr. Den firesylindrete Volvo Penta-motoren er noe kortere enn de to andre motorene, men i bredde og høyde er de tre motorene nær identiske. Vektene med drev varierer derimot en hel del. Yanmaren veier kun 418 kg, mens de to tungvekterne CMD og Volvo Penta ligger på henholdsvis 583 og 660 kg.
Identiske testforhold
Testen ble utført i farvannet rundt Kuopio i Finland. Alle målingene ble utført samme dag med samme vann- og lufttemperatur, luftfuktighet og vindstyrke. Båtenes vekt ved sjøsetting varierte mellom 3.170 kg og 3.350 kg, på grunn av motorvekt. Belastningen i båtene var fire personer og tankene var fylt med nøyaktig 235 liter diesel. Samtlige målinger ble gjennomført fra tomgang, og deretter for hvert intervall på 200 omdreininger i minuttet opp til toppturtall. Ved alle turtall hadde samtlige båter således like mye drivstoff i tankene.
På hver motor ble det gjennomført to drivstoffmålingener av det finske firmaet Test World. Om forskjellene var for store mellom disse to målingene, ble det gjennomført en tredje korreksjonsmåling. Fartsmålingene ble gjennomført med GPS og her registrerte vi en gjennomsnittsverdi iløpet av ett minutts kjøring. Støynivået ble målt med en decibelmåler ved førerens øre.
Noen forskjeller
Testresultatene varierer en del mellom motorene. Toppfarten havner på mellom 34,0 for Yanmar og rett over 36 knop for CMD og Volvo Penta. Forbruket ligger på 1,3 til 1,5 liter per nautisk mil ved både 25 knop og 30 knops fart. Her ligger CMD noe over de to øvrige.
Den største forskjellen finner man ved støymålingene, der Volvo Penta var den klart stilleste motoren med 77 dBA ved 25 knop. De to øvrige lå på 80 dBA ved samme fart.
Volvo Pentas D4-260 er også klart best når det gjelder akselerasjon og kommer opp i plan betydelig tidligere enn CMD og Yanmar. Allerede ved 1.000 omdr./min. begynner den å plane, og ved 2.400 omdr./min. er den oppe i nesten 20 knop. Årsaken til dette er kompressoren som gir økt effekt i den nedre delen av turtallsregisteret. Klart tregest er Yanmar, som først ved 3.000 omdreininger i minuttet er opp i en plan og 20 knop.
Blant de tre testmotorene er Volvo Pentas D4-260 den klart sprekeste. Den har høyest fart, lavest forbruk og støynivå, og er klart raskest i akselerasjon.
Cummins/MerCruiser QSD 4.2 ES 270
For et par år siden inngikk amerikanske Cummins og Mercury Marine (Mercruiser) et samarbeid om en ny serie dieselmotorer til fritidsbåtmarkedet under navnet CMD (Cummins Mercruiser Diesel). De tradisjonelt svarte Mercruiserne ble hvitlakkerte. Alt i alt har CMD nå motorer fra 130 til 715 hk, hvorav den største er en ren Cummins-diesel med Cummins eget common rail-system. Grunnmotoren i denne testen er laget i støpejern med aluminiums topper og er produsert av VM Motori i Italia, og blir komplettert med drev fra Mercruiser. Til de minste motorene i CMD-serien (130 og 150-hester) benyttes Alpha One-drevet, mens de største av VM-motorene opp til 320 hk går med et helt nytt drev, nemlig Bravo X som iløpet av 2008 vil være tilgjengelig også på QSD 4.2 ES i 350 hk-versjon. Bravo X-drevet fins i tre versjoner med singel- eller dobbel propell.
De største CMD-dieslene i QSD-serien er 6-sylindrete og har et volum på hele 4,2 liter. Den fins i to versjoner på 270 og 320 hk, og det var 270-hesteren som var med i vår test. CMD QSD 4.2 ES 270 er den komplette betegnelsen på denne turbodieselen som var utstyrt med et Bravo X-3-drev og en 24 toms dobbeltpropell i rustfritt stål. I standardutrustningen inngår blant annet Smartcrafts digitale instrumentserie med turteller som hovedinstrument, oljetrykksmåler, vanntemperaturmåler samt voltmeter. Elektroniske hendler finnes også til denne motoren, men blir først tilgjengelig med 350-hesteren som lanseres i 2008. En artig finesse er derimot Smartstart. En kort berøring av startnøkkelen gir et signal til startmotoren som deretter gjennomfører startprosedyren automatisk.
Når man gir gass tar det litt tid for CMD-båten å komme opp i plan – ca femten sekunder opp til 20 knop. Her har motoren jobbet seg opp til 2.700 omdr./min. Her ligger også motorens høyeste dreiemoment på 603 Nm.
3.850 omdr./min. er høyeste turtall CMD-motoren oppnådde i denne testen, og da kom båten opp i hele 36,2 knop, det vil si samme toppfart som vi målte med Volvo Penta-motoren. Men CMD-motoren bråker noe mer, spesielt sammenlignet med Volvo Penta. Mellom 20 og 30 knops fart ligger lydnivået hele 3-4 dB(A) høyere. Også forbruket ligger noe over Volvo Penta og Yanmar, ikke minst ved de høyeste turtallene.
Den mekaniske hendelen fungerer uproblematisk ved manøvrering. De digitale dataene i Smartcraft-instrumentet er noe vanskelig å lese i sollys, spesielt turtallet og drevets trim.

Testresultat – Cummins/MerCruiser QSD 4.2 ES 270
Drev: Bravo X-3
Utveksling: 1,81 : 1
Propell: Bravo 3 – rustfrie
Stigning: 24 tommer (uten kupp)
Testvekt for båt og motor: 3.330 kg
Toppturtall i test: 3.850 omdr./min.

Turtall
(Omdr./min.)Fart i knopForbruk
(L./time)Forbruk
(L./n.mil.)Støy i dB(A)
6003,31,30,3962
1.0005,23,10,6065
1.2006,14,50,7468
1.4006,87,01,0370
1.6007,410,41,4174
1.8008,015,31,9175
2.0008,421,72,5878
2.2008,827,73,1581
2.40010,433,03,1781
2.60012,638,43,0481
2.80021,832,61,5082
3.00024,236,11,4980
3.20027,841,11,4881
3.40030,544,51,4681
3.60033,350,51,5282
3.85036,261,51,7082

Volvo Penta D4-260 DP
Volvo Pentas D4-serie ble presentert for ca fem år siden, og i dag finnes motorene i tre versjoner med drev på 225, 260 og 300 hk. Samtlige er firesylindrete med et volum på 3,7 liter, og samtlige har 4-ventilteknikk og doble overliggende kamaksler. D4-serien, som også er i bruk i små lastebiler, har motorblokk og topplokk i støpejern. Derfor er den også noe tyngre sammenlignet med konkurrentene. Men motoren er svært kompakt og har en lengde på 98 cm. Til denne motorserien utviklet man også et nytt DPH-drev (Duoprop) med utveksling på 1,85:1 og med en ny type propeller i ”nibral” (nikkel, bronse og aluminium). Motorene har elektroniske hendler og overvåkningsinstrumenter som styres av EVC-systemet som standard. Volvo Penta D4-260 er den eneste motoren i testgruppen som er standardutrustet med kompressor. Den starter ved ca 1.900 omdr./min. og gir den klart beste akselerasjonen. Allerede etter 10 sekunder og 2.400 omdr./min. er man oppe i en fart på 20 knop. Toppfarten ender på 36,3 knop ved 3.460 omdr./min., sammen med CMD og et par knop raskere enn Yanmar. Dreiemomentet på D4 ligger på over 600 Nm allerede ved 2.000 omdr./min. og er på maks ved ca 2.500 omdr./min. med 610 Nm.
Optimalt forbruk har motoren fra 26 til 30 knop med 1,28 liter per nautisk mil. Stort pluss også for gode støyverdier som havner på 77 dB(A) ved 30 knops fart.
Den elektriske hendelen fungerer bra. En viss forsinkelse er innprogrammert i forbindelse med gearveksling, men dette blir man raskt vant til. Motorens digitale instrumenter er noe vanskelig å tyde i sollys (det gjelder samtlige i testgruppen), men Volvo Penta har den klart beste trimindikatoren i et separat instrument. Volvo Penta D4-260 er den klart friskeste motoren i testgruppen. Den har høyest toppfart, lavest forbruk og støy og har raskest akselerasjon.

Testresultat – Volvo Penta D4-260DP
Drev: DPH
Utveksling: 1,85 : 1
Propell: G7 – nibral
Testvekt for båt og motor: 3.350 kg
Toppturtall i test: 3.460 omdr./min.
Turtall

(Omdr./min.)Fart i knopForbruk
(L./time)Forbruk
(L./n.mil.)Støy i dB(A)
7004,41,70,3959
1.0006,03,70,6262
1.2006,55,60,8668
1.4007,39,31,2769
1.6007,814,31,8371
1.8008,119,72,4374
2.0009,826,82,7377
2.20012,333,72,7477
2.40019,229,11,5678
2.60022,530,71,3678
2.80026,533,91,2877
3.00030,238,61,2877
3.20032,645,91,4178
3.40035,753,91,5179
3.46036,355,11,5280

Yanmar 6BY260
Yanmars common rail-diesler ble presentert for et par år siden, og i den såkalte BY-serien finnes det både 4- og 6-sylindrete motorer med effekter på 150 til 260 hk. Forkortelsen BY står for BMW og Yanmar, og røper et samarbeid. Man finner igjen denne motoren blant annet i BMW X3 og X5. Samtlige motorer produseres av Magna Power i Østerrike, som også mariniserer disse motorene. Drevene kommer fra Mercruiser i USA og til 260-hesteren i denne testen var det koblet samme type Bravo X-3 drev som satt på CMD 4.2 ES 270. Sistnevnte motor hadde en utveksling på 1,81: 1, mens Yanmar valgte en utveksling på 2,0:1. Begge hadde imidlertid samme propeller – en 24 tommer uten kupping.
Vår testmotor Yanmar 6BY260 er 6-sylindret og har et volum på rett under 3 liter, det vil si minst i testgruppen. Det gjenspeiler seg også i motorens ytre mål, med en høyde på kun 74 cm og en vekt på magre 418 kg med Bravo X-3 drev. Det er over 200 kg lettere enn Volvo Penta D4-260. Yanmar 6BY260 er utstyrt med turbo og ladeluftkjøler, men ikke med kompressor. Til denne motoren fins det to instrumenter og hendler i to versjoner. Classic Line har elektrisk gass og mekanisk gir, analog turteller og LCD-display for blant annet alarmer. Unlimited Line har både elektrisk gass og elektrisk gearveksler. Gearvekslingen på testbåten var noe hard da vi la inn revers. Testbåten var utstyrt med hvite instrumentskiver som var lette å lese selv i kraftig sollys. En annen finesse Yanmaren er alene om er dødmannsknapp ved førerplassen.
Når man gir gass har denne motoren en myk gange og minner litt om en bensinmotor sammenlignet med CMD. Den er også noe stillere enn CMD-motoren ved nesten samtlige turtall. Men akselerasjon opp til plan tar hele 15 sekunder. Først ved 2.800 omdr./min. drar den i vei og når en bra planende fart ved 3.300 omdr./min. Det maksimale dreiemomentet ligger på ca 550 Nm mellom 2.500 og 3.000 omdr./min. Toppfarten stopper ved 34,0 knop ved 4.070 omdr./min., det vil si noe lavere sammenlignet med de andre testmotorene. Forbruket er derimot bra, med rett over 1,3 liter per nautisk mil ved 26 til 30 knop. Her er også støyverdiene helt akseptable med 79 dB(A).

Testresultat – Yanmar 6BY260Z
Drev: Bravo X-3
Utveksling: 2,0 : 1
Propell: Bravo 3 – rustfrie
Stigning: 24 tommer (uten kupp)
Testvekt for båt og motor: 3.170 kg
Toppturtall i test: 4.070 omdr./min.

Turtall
(Omdr./min.)Fart i knopForbruk
(L./time)Forbruk
(L./n.mil.)Støy i dB(A)
6703,41,10,3258
1.0005,22,40,4663
1.2005,73,60,6367
1.4006,55,40,8369
1.6007,17,61,0771
1.8007,711,11,4473
2.0008,015,21,9075
2.2008,320,42,4678
2.4009,824,62,5179
2.60011,929,72,5080
2.80015,332,82,1481
3.00021,630,01,3981
3.20023,832,81,3880
3.40026,735,21,3279
3.60029,438,91,3279
3.80031,643,31,3779
4.07034,055,01,6280

Fakta om testmotorene
Fabrikat CMDVolvo PentaYanmar
ModellQSD 4.2 ES 270D4-260/DP6BY260Z
Veivakseleffekt270260260
Propellaksel-
effekt2582501)
DrevmodellBravo X-3 DPHBravo X-3
Utveksling1,81 : 11,85 : 12,0 : 1
Antall sylindere646
Sylindervolum
i liter4,23,72,99
VentilsystemOHCDOHCOHC
VentiljusteringAutomatiskAutomatiskAutomatisk
Anbef. topp-
turtall i omdr./min.3.8003.5004.000
Drivstoff-
innsprøytningCommon RailCommon RailCommon Rail
EksosturboJaJaJa
LadeluftkjølerJaJaJa
KompressorNeiJaNei
FerskvannskjølingJaJaJa
Separat sjøvannsfilterJaJaJa
ServostyringJaJaJa
Elektrisk hendelNeiJaJa 2)
MotorinstrumenterJaJaJa
MotorhendelEkstraJaJa
Vekt i kg inkl. testdrev583660418
Lengde i cm10598102
Bredde i cm767676
Høyde i cm798374
Generatoreffekt
i Ah110115150
Garanti - år222
Pris med
testdrev 4)321.698 349.910314.088

Anmerkninger:
1) Data ikke tilgjengelig, men effekttapet bør være tilsvarende CMD idet man bruker samme Bravo X-drev.
2) Yanmar har som elektrisk gass og mekanisk gir som standard, og elektrisk gir som ekstrautstyr.
4) Anbefalt cirkapris per 20. august 2007. Hos forhandlere kan det forekomme andre priser.

Begrepsforklaringer
Common Rail: Motoren har et ”magasin” med drivstoff og i dette bygger man opp et konstant trykk som forsyner injektorene med eksakt den mengden som trengs ved et spesielt turtall.

DOHC: Doble, overliggende kamaksler.
OHC: Enkle overliggende kamaksler.

Eksosturbo: Ferskvannskjølt, eksosdrevet kompressor. Gir en overlading av motoren, det vil si at den presser inn mer luft i sylinderne enn hva motorens egne ventiler kan suge inn. Den stjeler ingen effekt fra motoren, men drives av motorens eksosutslipp. Gir mer effekt og mindre forbruk, samt renere eksos.

Ladeluftkjøler: Overladingen med eksosturboen gjør at luftens temperatur øker. Ladeluftkjøleren (eller Intercooler) kjøler ned luften etter turboen med ca 100 grader, og dette gir en effektøkning på ca 10 prosent.

Kompressor: Presser inn luft på lave turtall når eksosturboen ennå ikke har kommet i gang. Gir høyere dreiemoment på lavere turtall.

Testresultat ved samme fart:
MotorfabrikatCMDVolvo PentaYanmar
ModellQSD 4.2 ES 270D4-260/DP6BY260Z
Forbruk i l./n.mil:
- ved 7 knop1,201,101,06
- ved 10 knop3,162,732,51
- ved 22 knop1,501,401,38
- ved 25 knop1,481,311,35
- ved 30 knop1,461,281,34
Støy i dB(A):
- ved 7 knop726871
- ved 10 knop817779
- ved 22 knop827881
- ved 25 knop807780
- ved 30 knop817779

Testfakta
TestbåtAquador 25 WAe
Dimensjoner7,70 x 2,85 meter
Vektca 2.500 kg
TestplassKuopio, Finland
Testdato14 augusti 2007
Lufttemperatur+29ºC
Vanntemperatur+19ºC
Luftfuktighet54-58 prosent
Vindstyrke1,5 - 3,0 m/sek
Barometertrykk29,5 inHG
Belastning ved test4 personer
Drivstoff ved test235 liter