Mer kraft til tung båt

Mer kraft til tung båt

5-10 prosent fartsøkning med Volvo´s nye turbo til 41-motoren

Tekst og foto: GUNNAR STEEN IVERSEN

Bytte turbo og øke både motorens effekt og båtens fartsressurser? Visst er det forlokkende. I løpet av våren har Volvo Penta reklamert med å bytte til en mer effektiv turbo på 41-motorene vil gi en real vitamininnsprøytning. Båtmagasinet tok dem på ordet: Vår TAMD 41A ombord i “Kristina” ble oppgradert. Resultat: Toppfarten på vår halvplanende farkost økte med over en knop, eller drøye 7 prosent.

Det er alltid forbundet med en viss spenning å foreta oppgradering av en motor som har gått noen år, ja, faktisk har nesten tusen timer på timetelleren. Vår gamle turbo var faktisk i fin form da Volvo-mekaniker Steinar Paulsen hosVolvo-forhandler Ragnar Ringstad i Fredrikstad gikk løs på jobben med å plukke den ut og erstatte den med 41D-utgaven.
Vår 31 fots “Kristina” har tidligere denne blitt oppgradert med ny hydraulisk gearkasse. Ifjor ble båten forsynt med nye dieseltanker. På ferietur langs kysten seiler vi med mer last ombord. 600 liter diesel er nesten det dobbelte av båtens opprinnelige tankvolum (320 liter). Motoren må derfor slite mer. Det har vi da også sannelig fått merke på båtens toppfart såvel som marjsfart. Derfor var det ikke så rart at vi ønsket oss mer krefter. Det er nemlig kravet om fortsatt å beholde en behagelig høy marsjfart uten å overbelaste motoren som interesserte oss mest.

Toppfart på omkring 20 knop

Da Båtmagasinet testet Sandvik 920 Thermo i oktober 1988, ble toppfarten på denne båten målt til 19.3 knop ved 3.500 omdreininger. Propellen var imidlertid noe for stor og denne motorens maksimale toppturtall på 3.800 omdr/min ble ikke nådd..
Vi har med både stoppeklokken og GPS målt toppfarten til 20.6 knop ved et turtall 3.700 omdreininger. Propellen vi benyttet og fortsatt benytter er en Radice C8 19x16. Målingen ble gjort med 160 liter diesel og halvfull vanntank(160 liter).
Etter fjorårets ombygging av “Kristina” hvor det ble satt inn to dieseltanker med tilsammen 610 liter, har toppfarten som følge av vekten naturlig nok sunket.

Hvordan vi målte

Forut for skifte av turbo foretok vi en eksakt måling. Med ca 450 liter diesel på tankene og ca 100 liter vann oppnådde vi en toppfart på 17.9 knop ved et turtall på 3.750 omdr/min. Ta da med i beregningen at vi drar på nesten 300 liter diesel mer enn ved målingen foran.
La oss også ta med følgende moment som selvsagt innvirker på farten: Vår nye gearkasse har en utveksling på 1.96:1, mens vår gamle MS4 hadde en utveksling på l,92:1. Forskjellen ved 3.700 omdreninger er på propellakslingen er faktisk 40 omdreininger mindre. Med andre ord: Motoren sliter mindre, men farten er lavere.

Mer krefter å hente

Kunne vi kompensere for dette fartstapet med en ny, mer effektiv turbo som økte turtallet?
Svaret ble et ubetinget ja. Som tabellen viser, økte turtallet ved maksimal belastning fra 3.750 omdreininger til 3.820. Toppfarten økte samtidig fra 17.9 knop til 19.2 knop. Vi fikk en forbedring på 7.3 prosent og kan trygt si at våre verdier omdreiningsmessig nå er normale. Motoren yter nemlig maksimalt ved 3.800 omdr./min.
Et annet forhold som også er verdt å vektlegge, er økt akselerasjon. Vår tunge halvplaner ble dratt langt raskere opp i et turtall på 3.600-3.700 omdreininger. La oss sterkt understreke at dette ikke ble målt eksakt.

Marginale verdier

Det er ingen tvil om at vår 3.6 liters motor har fått sin prestasjonsevne forbedret, men vi snakker om marginale verdier. For et planende skrog som glir lettere, vil det antagelig være mer å hente. La oss også like godt først som sist avlive en myte om at vi har fått økt vår marsjfart. Vi fortsetter som før å holde en marsjfart på 13.2 knop ved 3.200 omdr, 14.6 knop ved 3.400 omdr og 16.7 knop ved 3.600 omdr.
Det vi forhåpentligvis har fått, er en motor som ikke krever like mye gasspådrag og derved drivstoff som før turbobytte. Motoren orker mer. Dette fordi ladetrykket fra turboen er øket. I sin tur har dette gitt oss mer krefter.

Et tankeeksperiment

Etter at dette turbobyttet fant sted, kan man gjøre et tankeeksperiment: Muligheten er nå tilstede for å gå opp en tomme på propellen stigningen, det vil si fra 19x16 til 19x17. Det vil føre til nedsatt toppturtall, men økt fart. ( Jfr. Båtmagasinets test i oktober/88)
På den annen side vil også motoren arbeide tyngre og faren for sotdannelser og nedsatt levetid øker. Vi har da fått et maskineri som vi helst ikke bør presse og det er i hvertfall ikke ønskelig for større planende båter som krever hele motorens krefter for å komme opp i plan.
Hvis man antok at toppfart ikke var viktig og at man vil nøye seg med marsjfart på 3.200 omdreininger, vil man kunne oppnå høyere fart som følge av økningen av propellens stigning og motorens økte krefter etter turbobytte. Kanskje kunne vi oppnå 1.5-2 knop ekstra.

Vår konklusjon

Vi tror at Volvo´s nye bytteturbo 41D har sin misjon. Noen revolusjon på en halvplanende båt er det ikke, men et bytte kan være prikken over i’en i tilfeller hvor man må utnytte alle motorens krefter. Da vi for noen år siden foretok en oppgradering av en TMD 30-motor ved montering av ladeluftskjøler, oppnådde vi en formiddabel forbedring. La oss imidlertid ikke underslå at en toppfart på drøye 19 knop med 450 liter diesel på tankene er bra. Det forteller oss at vi har tilstrekkelig med krefter for å holde en hyggelig marsjfart på langturer.

Det handler om mer krefter

Turboen kom i 1951

Med turbo montert på en motor gjør man i prinsippet en liten motor større. Volvo har, både som produsent av bil- og båtmotorer valgt å satse på turboteknikken.
Hva er det så turboen gjør med vår motor? Kort forklart sørger turbokompressoren for overladning. Turbokompressoren ble oppfunnet allerede i 1906 av sveitseren Büchi og overladning med turbo ble fortrinnsvis benyttet i marinemotorer.
I 1951 fikk Volvo tyske Eperspächer til å fremstille en eksosdrevet turbo for hurtiggående dieselmotorer. En 9.6 liters motor av typen D96AS på 150 hk hadde man ønske om å øke effekten på til 185 hk. Med dagens teknikk var dette en beskjeden økning, men utviklingen fortsatte og i 1954 kunne Volvo som verdens første starte serieproduksjon av turboladdede dieselmotorer for lastebiler. Det er verdt å nevne at grunn-motoren på 150 hk etterhvert fikk en oppgradering til 310 hk ved bruk av turbo.
Volvo Penta benytter turbo på en rekke av sine marinemotorer fra den minste TMD 22 på 76 hk til TAMD 163 på 770 hk. Mest kjente er 31 og 41 motorene fra ca 94 til 230 hk.
Turbokompressoren gir vitterlig bedre drivstofføkonomi, renere eksos, lavere lydnivå og bedre prestasjon. En normal effektøkning med bruk av turbo er 30-50 prosent. Da Volvo Penta for noen år siden lanserte 30-motoren ga den 63 hk uten turbo og ladeluftkjøler. Med turbo ble effekten øket til 86 hk og med ladeluftkjøler til 105 hk. Det kan oppnås ennå bedre resultater, men da øker også motortemperatur og topptrykk. Sistnevnte har man begrenset ved bruk av ladeluftkjøling, såkalt intercooler.
Båtmagasinet foretok for noen år siden også oppgradering av en TMD30-motor som allerede var forsynt med en turbokompresser. Motoren fikk ettermontert ladeluftkjøler og effekten ble betydelig øket. Dette ga store utslag på fart og drivstofføkonomi. Forholdet nå er at vi allerede har ladeluftkjøling på vår TAMD41A og det er derfor ikke mer å hente utover det å forbedre turbotrykket.