Motore diesel marittimo: problema aspirazione?

Vorrei porre qui una domanda a cui, purtroppo, i diversi tecnici specializzati in motori hanno fornito risposte molto diverse finora.

Possiedo un motore diesel BUKH DV20 ME molto vecchio sulla nostra barca. Si tratta di un motore a 2 cilindri a iniezione indiretta che, grazie ai vari contrappesi, ha un'ottima fluidità di funzionamento.
A differenza di molti motori moderni, questo motore non produce fumo, né odori sgradevoli. Al massimo, in condizioni di carico estremo, potrebbe emettere una breve nuvola di fumo, ma è tutto. Inoltre, parte immediatamente anche nelle temperature più fredde, nonostante questo motore non abbia candele di preriscaldamento. Questo tipo di motore è probabilmente noto per queste caratteristiche.

Ad un certo punto, è arrivato un amico che ne sa molto di vecchi motori a combustione interna... ha dato un'occhiata al motore distrattamente e ha suggerito diverse modifiche per 'migliorarlo'.

Il motore è naturalmente installato nella parte inferiore della nave e, finora, ha utilizzato l'aria circostante per l'aspirazione attraverso un filtro dell'aria. Tuttavia, l'aria può entrare attraverso piccole aperture di ventilazione dall'esterno.
'Allora, il mio amico mi ha detto che non è bene che il motore utilizzi l'aria ambiente riscaldata e, a quanto pare, povera di ossigeno per l'aspirazione; sarebbe molto meglio fornire al motore aria fresca direttamente dall'esterno.'
Fatto! Ho costruito un condotto di aspirazione dell'aria utilizzando tubi di scarico, lungo circa 3-4 metri, che porta aria fresca direttamente dalla parte posteriore del veicolo al filtro dell'aria.

Domanda:
Ha senso fare questo tipo di intervento su un motore? E, in caso affermativo, quale sarebbe il vantaggio?
Avendo collegato direttamente il tubo in PE al filtro dell'aria tramite manicotti in gomma e adattatori, il motore può aspirare aria dall'esterno senza alcun ostacolo. Ho installato anche una piccola ventola ad alta velocità che 'spinge' l'aria fino al filtro dell'aria anche quando il motore è spento. Purtroppo, questa ventola è in plastica e il flusso alternato dell'aria durante l'aspirazione influisce notevolmente su di essa.
Vorrei migliorare proprio questa ventola, magari, per far arrivare ancora più aria al motore. Tuttavia, non si può ancora parlare di 'sovralimentazione'. L'obiettivo è realizzare una ventola in metallo pesante, che generi un flusso d'aria maggiore e una maggiore 'pressione', e che non venga influenzata dai contraccolpi d'aria nel condotto di aspirazione. Il tubo è piuttosto lungo, dopotutto...
Un altro tecnico specializzato in motori mi ha detto che, in realtà, questa soluzione non ha molto senso per i motori diesel. Anzi, l'aria pre-riscaldata dell'ambiente circostante è addirittura migliore per la combustione, perché questa miscela si accende meglio e più velocemente... almeno in questa classe di potenza. Stiamo parlando, dopotutto, di un motore che finora ha 'solo' 20 cavalli (montato su una barca in acciaio di circa 7,5 metri di lunghezza e 5 tonnellate di peso).
Cosa devo fare adesso?
Certamente, questo motore non può essere paragonato a un moderno motore a iniezione diretta sovralimentato... ma qualcuno sa se queste modifiche al sistema di aspirazione siano sensate?

Qual è il diametro del tuo tubo di aspirazione?
DN40 è un po' stretto, soprattutto se si tratta di 4 metri .
Semplice, bello spesso e senza ventola.

Ogni motore ha bisogno di aria, e in particolare dell'ossigeno contenuto in essa.
Nell'aria calda c'è meno ossigeno rispetto all'aria fredda.
Pertanto, non si pone nemmeno la domanda se l'aria fredda sia migliore .

m;

Ciao,

Per quanto riguarda la questione dell'aria calda o fredda: secondo me, l'aria calda sarebbe la più utile per l'avviamento a freddo, ma, come hai descritto, sembra che tu non abbia problemi con l'avviamento.
Altrimenti, l'aria fredda aumenta leggermente il flusso d'aria e, di conseguenza, riduce il carico termico durante il funzionamento a pieno carico.

Per il "compressore elettrico": calcola il flusso massimo di aspirazione del motore in base alla cilindrata e alla velocità di rotazione e confronta questo valore con quello della ventola. Se la ventola offre un flusso inferiore, questo potrebbe causare difficoltà respiratorie al motore diesel anziché fornire un beneficio, come a mio parere fanno tutti questi dispositivi elettronici booster non omologati .

Sembra molto logico...

I tubi dovrebbero avere un diametro di circa 60 mm, ma vengono ridotti a circa 40 mm, poiché l'ingresso dell'aria originale del filtro dell'aria è anch'esso di 40 mm... e a quello ho dovuto ridurre il diametro.

Per me, la domanda che sorge è se il tubo lungo non ostacoli piuttosto l'afflusso d'aria e impedisca al motore di aspirare aria in quantità sufficiente e senza restrizioni?
Certo che è aria fresca e ricca di ossigeno, ma il percorso di aspirazione è lungo, e non è nemmeno dritto, ma presenta diverse curve e pieghe... ho dovuto fare dei giri.

La nuova ventola dovrebbe avere una portata di 71 litri al secondo (secondo le specifiche) e una superficie di 255 metri quadrati all'ora. Il volume del motore sarà probabilmente intorno ai 0,96 litri, ma devo ricontrollare.
La velocità massima dovrebbe essere di 3000 giri al minuto, ma a causa della maggiore inclinazione della vite, attualmente non la raggiunge.
Lo calcolerò più tardi... ottimo suggerimento.

Elimina la ventola, fai attenzione al sistema di tubazioni per evitare infiltrazioni d'acqua. In questo caso, un percorso di aspirazione lungo non riduce le prestazioni. Se il filtro dell'aria fosse posizionato all'inizio del sistema di tubazioni, sarebbe leggermente migliore, ma non notaresti alcuna differenza in termini di prestazioni.

Credo che tu abbia ottenuto il massimo, stai fornendo aria fresca al motore. In questo caso, un aumento di potenza probabilmente non sarebbe vantaggioso, perché anche il tuo motore è progettato per un certo livello di prestazioni e non saprebbe sfruttare una potenza maggiore .

Assicurarsi che il motore non possa aspirare acqua in nessuna circostanza, utilizzando una (aperta lateralmente) protezione terminale o, quantomeno, un raccordo a 90 gradi. Non deve nemmeno aspirare una sola goccia d'acqua. Inoltre, è necessario che ciò impedisca anche, durante lo stoccaggio dell'imbarcazione, che un'eccessiva umidità possa penetrare in quel punto.

...probabil hai ragione, almeno io avevo pensato la stessa cosa. Però, volevo usare la ventola principalmente per compensare le lunghe distanze dei tubi, perché pensavo che circa 4 metri di tubatura fossero troppo lunghi e che il motore avrebbe avuto bisogno di troppa forza per aspirare l'aria rapidamente.

Ho fatto un calcolo, e se ho calcolato correttamente, il motore aspira 48,5 litri di aria al secondo alla massima velocità di rotazione (3000 giri/min), con una cilindrata di 0,97 litri. (???)
Ciò corrisponde a 2910 litri al minuto e a 174600 litri all'ora... quindi, in teoria, dovrebbe essere corretto, dato che la ventola dovrebbe essere in grado di spostare 255 metri cubi all'ora.
Il motore, di per sé, non raggiunge quella velocità di rotazione... credo che, realisticamente, si attesti intorno ai 2500 giri al minuto.

Sì, sull'aspirazione c'è direttamente un foro di scarico e l'ingresso dell'aria è protetto da delle lamine e si trova ben al di sopra degli schizzi d'acqua. Inoltre, il tubo è posizionato più in basso rispetto all'ingresso dell'aria del motore stesso. Comunque, farò un altro foro di scarico nel punto più basso. E una barca di queste dimensioni non verrà più rimessa a secco. Rimarrà permanentemente in acqua.

Purtroppo, l'elica della barca non è progettata correttamente. Questo è dovuto, purtroppo, alle limitazioni di spazio all'interno del condotto dell'elica. In alternativa, Propeller-Gröver ci ha consigliato di aumentare il passo dell'elica, cosa che abbiamo fatto.

Un motore diesel a 4 tempi senza turbocompressore con una cilindrata di circa 1 litro, a 3000 giri al minuto, consuma circa 1500 litri al minuto, e quindi 90.000 litri all'ora .

Un ventilatore, per funzionare, ha bisogno di energia elettrica. Probabilmente, nel tuo caso, la preleverà dalla stessa macchina. In questo caso, la questione diventa se ne valga la pena, perché un carico aggiuntivo sul generatore significa meno potenza disponibile per l'utensile.

Ora devi conoscere la geometria della tua vite (così potrai determinare la potenza necessaria in base alla velocità di rotazione).

Tuttavia, tutte queste misure non aumenteranno significativamente le prestazioni del motore.

L'aria di aspirazione fredda aumenta leggermente l'efficienza, ma allo stesso tempo protegge il motore. Per ottenere più potenza, è necessario anche un sistema di iniezione multipla. E se ha senso modificare un motore già esistente per guadagnare solo 1 cavallo... ne dubito.

Ciao,
Lascierei così com'è. Il miglioramento delle prestazioni è di natura più teorica che pratica, non è misurabile in modo affidabile e, tanto meno, percepibile.
Il problema principale è l'acqua. Non dimenticare che il vano motore di una barca rimane più fresco rispetto a quello di un'auto, perché il calore viene dissipato attraverso l'acqua e non nell'aria che entra nel vano motore.

Sì, grazie per i consigli. La ventola ha 'solo' 30 Watt.
Ma penso anche che quell'aria in pressione aggiuntiva non abbia un reale effetto, e che modificare la quantità di iniezione non sia davvero consigliabile.
Visto che il motore funziona bene, probabilmente mi risparmio la spesa per la ventola...

Tobaran ha scritto:

se ho calcolato correttamente, il motore, alla massima velocità (3000 giri/min), aspira 48,5 litri di aria al secondo.......con una cilindrata di 0,97 litri. (???)

Questo sarebbe "geometricamente corretto" per un motore a 2 tempi. Se si tratta di un motore a 4 tempi, puoi dimezzare questo valore.

Citazione:

Questo corrisponde a 2910 litri al minuto e a 174600 litri all'ora... quindi, in teoria, dovrebbe essere corretto, dato che la ventola dovrebbe essere in grado di spostare 255 metri cubi all'ora.

Questa sarebbe la prima volta che leggo di un motore con ventola che, a piena potenza, non viene limitato dal flusso d'aria della ventola stessa. Ma, considerando la bassa potenza massima, potrebbe essere ancora possibile.