Test: Fire 90-hestere

Test: Fire 90-hestere

Fire ulike drivstoffsystemer - hva er best?

Vi har testet fire ulike drivstoffsystemer i like mange 90-hesters utenbordsmotorer. Motorene er to- og firetaktere som klarer de siste miljøkravene både hva gjelder støy og utslipp. Vår favoritt; en firetakter med elektronisk innsprøytning.

Tekst: Lars H. LindénNorsk tilretteleggelse: Jan Harry Svendsen

Verdens hardeste miljønorm hva gjelder utslipp og støy fra utenbordsmotorer heter i dag CARB 2008 "Three Star". Normen trer ikke i kraft før i 2008, og da bare i California, men allerede nå er det firetakts motorer på markedet som oppfyller kravet. CARB 2008 "Three Star" er langt strengere enn EPA-normen som Europa etter all sannsynlighet kommer til å knytte seg til i 2006. Mye tyder på at dette er grunnen til at amerikanske Marine Power, som lager Mercury og Mariner, utelukkende vil satse på firetaktere i tiden fremover. Her hjemme gir imidlertid den noe snillere EPA-normen fortsatt åpning for totaktsmotorer med avansert bensininnsprøytning, som Ficht, Orbital og HPDI. Det er i første rekke de større totakterne som satser på denne teknologien, typisk fra 75 til 250 hester. Mens Evinrude satser på Ficht, har Mercury, Mariner og Tohatsu valgt å satse på Orbital. Yamaha har valgt et innsprøytningssystem de kaller HPDI på sine større totaktere.

Lavt eller høytrykk

Den største forskjellen mellom de ulike systemene er hvordan drivstoffet sprøytes inn i sylinderen, og trykket. Orbital (og TLDI som Tohatsu kaller det) jobber med relativt lavt trykk, mens Ficht og HPDI jobber med et høyere trykk.
I følge Yamaha er den største fordelen med høyt trykk at drivstoffet forstøves mer enn hva som er tilfellet når trykket synker. Resultatet er en renere forbrenning med mindre sot, og dermed mindre avleiringer i forbrenningskammeret og på tennpluggen. Skal man høre på Tohatsu er det imidlertid ikke noen fordel med høyt trykk. De påstår nemlig at deres lavtrykksystem er mer effektivt og gir en bedre forbrenning enn hva man kan oppnå med høyere trykk. Alt dette er selvsagt reklame, og får stå for produsentenes regning og risiko.
Men reklamekrigen mellom Ficht, Orbital, HPDI og to- eller firetakt slutter ikke med antall bar som drivstoffet sprøytes inn i sylinderen med, i arsenalet finnes det også argumenter om toppfart, akselerasjon og effekt i forhold til vekt. Derfor samlet vi sammen fire 90-hestere med ulik motorteknologi til en sammenlikningstest. I testen har vi totaktere med Ficht og Orbital og fire-taktere med forgasser og innsprøytning. Det er bare HPDI systemet til Yamaha som mangler. Grunnen er at innsprøytningssystemet bare finnes på Yamaha-motorer med 150, 175 og 200 hestekrefter.
Motorene som er med i testen er Evinrude 90 med Ficht, Tohatsu 90 med Orbital (TLDI), Mercury med forgasser og firetaktsteknolgi og Suzuki 90 med firetaktsteknologi og elektronisk innsprøytning.

Test på Uttern S56

Til samtlige motorer brukte vi en skjærgårdsjeep fra Uttern, nemlig S56. Båten er 5,55 meter lang og 2,2 meter bred. Den veier cirka 600 kilo uten motor, og har en V-bunnsvinkel på 16.5 grader. Båten er godkjent for utenbordsmotorer opp til 135 hestekrefter, men er normalt levert med 90-hestere hengende fra akterspeilet. Motorene vi brukte i testen ble montert på testbåten av importøren, og utstyrt med den standardpropellen som ga høyest mulig turtall uten å overbelaste motoren.
Evinrude er den eneste motoren i testen med stålpropell, de andre har aluminium. Det betyr at vi allerede her har en liten forskjell i ytelse, uansett motorteknologi. Grunnen er at stål har et noe bedre grep i vannet, hvilket betyr bedre akselerasjon og høyere toppfart fordi man kan trimme lengre ut. Ved lave motorhastigheter kan forholdet imidlertid snu seg, men testen viser at det ikke er tilfellet her.
Alle testene ble kjørt med tre voksne i båten, og vi målte fart, forbruk og støynivå ved fem ulike turtall i tillegg til akselerasjon opp til 20 og 25 knop. Hva gjelder utslipp av kullos er testene svært kompliserte, derfor har vi lagt målingene fra EPA og CARB til grunn.

Uventet resultat

Når det gjelder ytelser, tar historien en overraskende vending. En firetakter trenger ikke å støye mindre enn en totakter, mens en totakter ikke trenger å ha dårligere akselerasjon enn en firetakter. Også hva gjelder forbruk avliver testen noen myter. Vår test avslører nemlig at en firetakter, slett ikke trenger å bruke mindre bensin enn en totakter. Den eneste virkelige forskjellen var på støynivået, men det kan til en viss grad også skyldes motorkåpens utforming, støydemping og selvsagt om motorene har et innsug med støydempende effekt eller ikke.
Hva gjelder støy var Suzuki i en klasse for seg. Det er den eneste motoren i testen som kom under 80 desibel ved marsjfart. Høyest toppfart og best akselerasjon har Evinrude, men det kan nok tilskrives det faktum at den har stålpropell. Tregest akselerasjon fant vi på Tohatsu, noe som nok skyldes at motoren har minst slagvolum. Det som imidlertid overrasker er forbruksmålingene. Ved høye turtall er det ikke mye som skiller, og ved lavere motorhastigheter er det faktisk totakterne med Ficht og TLDI som bruker minst bensin.
Det vi derimot ikke kan si noe om er holdbarheten på motorene, men en sak er sikkert. Jo mer avanserte motorene blir, jo mer er det som kan gå i stykker. Den gamle totakteren kan de fleste fikse, men hvor mange kan reparere moderne to- eller firetaktere som raser?

Fakta om normer og godkjente systemer:
EPA 2006 står for "Enviromental Protection Agency - år 2006"
CARB 2008 står for "California Air Ressource Board - år 2008"

CARB 2008 har imidlertid tre ulike klasser:
CARB One-Star = samme grenseverdier som EPA 2006
CARB Two-Star = 20 % lavere utslipp sammenliknet med EPA
CARB Three-Star = 65 % lavere utslipp sammenliknet med EPA

Godkjente totaktssystem i følge EPA 2008:
Ficht
TLDI
Orbital
HPDI

Godkjente firetaktssystem i følge EPA 2008:
Fire-taktere med innsprøytning
Fire-taktere med forgasser

Evinrude 90 - totakts Ficht system (Slide: Evinrude både av motor og teknikk)

Evinrude har satset på Ficht-teknologien i sine totaktere fra 75 og opp til 250 hestekrefter. Ficht-teknologien bygger på direkte innsprøytning av drivstoffet når stempelet dekker kanalene for innsug og eksos. Hver sylinder har en injektor (magnetventil) som sprøyter bensinen inn i forbrenningskammeret med et trykk på tyve bar.
Motorstyringen er elektronisk og fores med verdier fra sensorer som er plassert rundt omkring i motoren. På bakgrunn av disse dataene regner motorstyringen ut hvor mye drivstoff som skal sprøytes inn i sylinderen, og når bensinen skal sprøytes inn. Resultatet er en jevn gange og lite røyk.
I denne testen har vi tatt med Evinrude-motoren med 90 hester, men teknologien er lik enten du velger motoren med 75 eller 115 hestekrefter. Samtlige er V4-motorer med et slagvolum på 1,7-liter.
Testresultat: Toppfart på 37,3 knop med stålpropell. Svært bra akselerasjon, 5,6 sekunder opp til 25 knop. Noe lavere fart ved lave turtall enn de andre motorene. Forbruket ved 25 knop er 0,68 liter per sjømil. Mye støy ved høye turtall, bedre ved lave.
Godkjent: EPA 2006 og CARB 2008 Two-Star

Tohatsu 90 - to-takts TLDI-system (Slide: Tohatsu både av motor og teknikk)

Orbital, Optimax og TLDI bygger på at bensin-/ luftblandingen sprøytes inn i sylinderen når eksosporten er blokkert av stempelet. Dette skjer ved hjelp av en kompressor, og med et trykk på ca 8 bar. Dermed er innsprøytningstrykket betydelig lavere i Tohatsu sitt TLDI-system enn hva det er i Evinrude sitt Ficht-system eller i Yamaha sitt HPDI-system.
TLDI er en forkortelse for Two Stroke Low-pressure Direct Injection. Tohatsu bruker systemet på motorer fra 50 og opp til 90 hester, hvilket gjør den japanske produsenten alene om å tilby en 50 hesters to-takter som tilfredsstiller utslippskravene fra EPA.
Mercury og Mariner kaller sitt nye to-taktssystem for Optimax, men systemet er forbeholdt motorer fra 135 hester og oppover til 225 hestekrefter. Derfor er ikke Optimax med i denne testen, men systemet er tilsvarende til Tohatsu sitt TLDI-system.
I likhet med Ficht har også Tohatsu sitt TLDI-system elektronisk motorstyring, som beregner mengde drivstoff som skal sprøytes inn og når det skal injiseres. Som alle elektroniske motorstyringer er også Tohatsu sitt system avhengig av sensorer som er plassert på ulike steder i motoren for å fungere. Sensorene gir informasjon om turtall, gasspjeldets åpning, temperaturer og veivakselens posisjon for å nevne noe.
Tohatsu 90 EPTOLA har en tre-sylindret blokk og et slagvolum på 1,3-liter. Dermed har den minst slagvolum av motorene i testen. Men den er også en av de letteste med en vekt på bare 129 kilo. Grunnkonstruksjonen er den samme på denne motoren som på Tohatsu sine eldre to-taktere med 90 hester. Den store forskjellen er at TLDI-har kompressormatet innsprøytning mot forgassere i de eldre utgavene uten TLDI.
Testresultat: Toppfart 35.7 knop. God fart ved lave turtall. Noe treg akselerasjon opp til 20 og 25 knop. Svært lavt drivstofforbruk ved 25 knop, bare 0,61 liter per sjømil. Relativt mye støy over hele turtallsregisteret.
Godkjent: EPA 2006 og CARB 2008 Two Star

Suzuki DF 90 - firetakts EFI-system (Slide: Suzuki både av motor og teknikk)

Den nye firetakteren med elektronisk bensininnsprøytning må representere teknikken som også Honda, Mercury/ Mariner og Yamaha bruker. Innsprøytningen styres også her elektronisk, og har i likhet med de andre motorene også sensorer som bearbeider motordata for å regne ut tidspunktet og mengden av drivstoff som skal sprøytes inn i sylinderen. Injektorene har Suzuki plassert rett ved innsugsventilene og ikke i grenrørene til innsuget som er vanlig. Fordelen med å gjøre det på denne måten skal være at det er enklere å få rett mengde drivstoff injisert i sylindrene.
Fra bensintanken suges drivstoffet av en lavtrykkspumpe opp til innsprøytningspumpen som jobber under høyt trykk, og fordeler drivstoffet ut til injektorene. I drivstoffssytemet er det dessuten en gassutskiller som ikke bare tar bort luftbobler i drivstoffet, men som også fører overskuddsdrivstoff tilbake til tanken. For å unngå at det bygger seg opp gassbobler på høytrykksiden av innsprøytningssystemet kjøles drivstoffet ned før det når injektorene. På DF 90 er også innsuget vannavkjølt. Dermed kjøles også luften ned, hvilket gir en større tetthet av oksygen enn hva som er tilfellet ved varmere luft. Fordelen er bedre forbrenning og dermed også høyere ytelse.
Suzuki DF 90 har topplokk i aluminium, 4 ventiler per sylinder og doble overliggende kamaksler. Motoren er svært kompakt til en firetakter å være, noe man har fått til gjennom å forskyve veivaksel og drivaksel fra hverandre og forbinde de med et reduksjonsgir. Den totale reduksjonen på propellakselen blir 2,59:1, noe som gjør det mulig å bruke en propell med en diameter på 14 tommer.
I tillegg har motoren datastyrt tomgangskontroll. Den er programmert slik at motoren holder 625 omdreininger i minuttet uansett om det er varmt eller kaldt i været, eller om gir er lagt inn eller ikke.
Testresultat: Toppfart 37 knop. Høy marsjfart på 30 knop etter å ha dratt av gassen 1.000 omdreininger fra maksimalt turtall. God akselerasjon opp til 20 og 25 knop. Forbruk på 0,79 liter per sjømil. Lavt støynivå i hele turtallsregisteret.
Godkjent: EPA 2006 og CARB 2008 Three Star

Mercury F90 - firetakts forgasser (Slide: Mercury både av motor og teknikk)

Mercury F90 representerer alle firetaktere med forgasser. Denne motoren har samme grunnkonstruksjon som Mercury F75, Yamaha F80 og Yamaha F100. Tidligere har Honda vært ledende i klassen i mange år, og hadde en hel serie med miljøvennlige utenbordsmotorer før noen snakket spesielt høyt om utslipp og miljøkrav. I dag finnes imidlertid denne motortypen i modellutvalget til de fleste som lager utenbordsmotorer og i størrelser fra to og opp til 100 hestekrefter.
Disse motorene er tradisjonelle sugemotorer. Derfor trenger man ikke trykk for å få drivstoffet inn i sylinderen, fordi det dannes et undertrykk når stempelet beveger seg nedover i sylinderen.
Mercury F90 er en firesylindret rekkemotor med et slagvolum på 1,6 liter, og direktestart. Dermed er det ikke behov for choke. Motoren er utstyrt med fire horisontalforgassere som ligger i nivå med innsuget. To av forgasserne er utstyrt med kaldstartsventiler. I disse ventilene finnes det en voks som endrer konsistens avhengig av temperatur. Når motoren er kald åpner ventilene seg, noe som sørger for at mer drivstoff når sylindrene. Med et slikt system bør man la motoren få gå noen minutter ved kaldstart slik at den kommer ned på rett turtallsnivå før du kjører av gårde.
Testresultat: Toppfart 36,5 knop ved 6.000 omdreininger. God hastighet ved lave omdreininger. Meget bra akselerasjon opp til 20 og 25 knop, trass i aluminiumspropell. Forbruk ved 25 knop er 0,73 liter per sjømil. Høyt støynivå, spesielt ved høye turtall.
Godkjent: EPA 2006 og CARB 2008 Three Star

FAKTA:

TESTRESULTATER MED UTTERN S56:
Fart i knop:
Liter i timen:
Liter per sjømil:
Støynivå (Desibel):
Akselerasjon:

Merk:
Samtlige tester har blitt gjennomført med en belastning på tre personer. Målinger har blitt utført på fem ulike turtall, hvor vi har tatt utgangspunkt i maksimalt turtall og deretter trukket fra 500, 1.000, 1.500 og 2.000 omdreininger i minuttet. Støynivået er målt ved førerens øre
Testbåten har vært en Uttern S56 som er 5.55 meter lang og 2.2 meter bred. Vekt uten motor er 600 kilo. Båten har en V-bunn på 16,5 grader, og kan utstyres med motorer opp til 135 hester.
Testene har blitt utført i ferskvann i Bergshamra i Sverige. Vanntemperatur var 10 grader, og lufttemperaturen var 15 grader. Testen ble utført i mai.

Importører:
Evinrude: Fische Marine AS. Telefon 66 80 91 81
Mercury: Marine Power International Ltd. Telefon 815 22 814
Suzuki:Erling Sande A/S. Telefon 22 57 89 50
Tohatsu: Kellox AS. Telefon 64 97 61 00

Merke Evinrude	Mercury	Suzuki	Tohatsu
Motortype	2-takt	4-takt	4-takt	2-takt
Propelldiameter	17"	15"	23"	17"
Propelltype	Stål	Aluminium	Aluminium	Aluminium
Heisning (i hull)	3	3	3	3
Maks turtall i test	5.500	6.000	5.400	5.500