O pięknym czyli o FD już było, teraz ekumenicznie o o starej bestii, czyli o reanimacji przeszczepowej silnika
Do antycznego modelu motopompy Riva. Tak dla wyjaśnienia – firmę założył w roku 1842 Włoch Pietro Riva.
Riva istnieje do dziś i produkuje nieprzyzwoicie drogie motorówy. Co wspólnego mają jacht Flying Dutchman
i antyczny model Rivy ? Oczywiście piękno, tyle że FD w ślizgu, a Riva - gdy majestatycznie, powolutku płynie
wzdłuż nabrzeża dyskretnie pomrukując i bulgocząc wodą prychającą z outletu. Bo motorówki stawiające falę
i ogłuszająco ryczące silnikami to zjawisko odrażające i zasługujące na … proporcjonalnie wysokie mandaty.
Teraz uspokojenie – nawet na fali ekumenizmu w SSI o nic już o kakarykach nie będzie. Limit kakaryk w SSI Chris już wyczerpał.
Tadeusz Lis – radzi armatorowi z Wolgastu. Może i innych Czytelników SSI zainteresuje
Żyjcie wiecznie !
Don Jorge
------------------------------------
Szanowny Kapitanie Kuliński, Szanowny Panie Tadeuszu,
dzięki Waszym artykułem technicznym zrozumiałem, że marynizacja silnika samochodowego jest de facto rzeczą prostą, a przynajmniej w zasięgu moich możliwości warsztatowych.
Mam do Panów prośbę o radę. Na 20 rocznicę ślubu chciałbym podarować Żonie łódź motorową typu Riva. Oryginały w akceptowalnym stanie (myślę o najmniejszych jednostkach) zaczynają się od 100-130 tys. USD. To trochę dużo ja na łódkę 20-22 ft.
Mam za sobą budowę paru jachtów drewnianych i postanowiłem zbudować sam taką łódkę wykorzystując szlachetne gatunki drewna. Z przeprowadzonych studiów wynika, że oryginalne łodzie miały moce rzędu 200-230 KM. Te najchętniej kupowane miały około 300 KM. Moja żona uwielbia szybkość - więc silnik w tym przedziale by mi pasował.
Niestety takie moce są osiągane w V8 oraz doładowanych V6. I tu zaczyna się problem, ponieważ rufa Rivy jest bardzo wąska, a nie chciałbym wchodzić z pokrywą silnika do przestrzeni pasażerskiej. Czy istnieje silnik o takiej mocy, ale możliwie wąskim bloku (muszę uwzględnić chłodzony cieczą kolektor wydechowy, tak jak to Panowie opisaliście na SSI?
Jak poradzić sobie z mocno dociążonym tyłem (paliwo), zwłaszcza, że chciałbym mieć stosunkowo duży zasięg z jednego tankowania (większy niż w oryginalnej Rivie)?
Czy mogę liczyć na Panów pomoc?
Pozdrawiam
Adrian Kaczanowski
Szanowny Panie Adrianie,
Rozumiemy wyzwanie przed którym Pan stanął. Rzeczywiście po przemyśleniu nowoczesne V6 byłoby dla Pana rozwiązaniem optymalnym, zwłaszcza, że planowana przez Pana moc nie jest bardzo wysoka.
Rozumiem, że Riva jest tutaj nazwą symboliczną biżuterii motorówkowej i nie ma Pan na myśli konkretnego typu kadłuba. Dlatego dla ustalenia uwagi przyjąłem, że nie myśli Pan o topowym modelu Lamborghini Aquarama, ale na przykład o skromnym Aristonie lub nawet Olympicu.
Figure 1 - mały słodki, potworek, niegdyś jedna z najszybszych motorówek
Figure 2 - Ariston
Figure 3 - Olympic 02 (lata 70-te)
Dlatego sugerowalibyśmy Panu pochylenie się nad bardzo ciekawym konstrukcyjnie silnikiem o dobrej technologii wykonania, który z dużym prawdopodobieństwem spełniłby Pańskie oczekiwania – chociaż nie jest powszechnie znany.
Mamy na myśli VW VR6 będący przykładem wspaniałej, kreatywnej inżynierii. Jest to jak nazwa wskazuje silnik 6-cio cylindrowy ale o nietypowym układzie wąskiego bloku co osiągnięto poprzez zastosowanie TYLKO JEDNEJ GŁOWICY.
Aby zrozumieć trick zamieszczamy fotografię gdy jest ona zdjęta, aby pokazać Czytelnikom genialny układ cylindrów. Co ciekawe silnik ten występuje zarówno w wersji po dwa, jak i po cztery zawory na cylinder. Każdy z nich będzie się dla Pana nadawał – to kwestia kompromisu pomiędzy sprawnością, a kosztami utrzymania.
Figure 4 - proszę zauważyć, że to rozkoszne maleństwo jest tylko minimalnie dłuższe niż klasyczna trzycylindrówka
Ten silnik będzie dla Pana bardzo łatwy w marynizacji bo po jednej stronie będzie Pan miał kolektory ssące, a po drugiej – wszystkie wydechowe.
Proszę pamiętać, że od 2005 roku najnowszą konstrukcją VR Volkswagena jest silnik R36 o pojemności 3,6 litra i mocy ponad 300 KM. Kąt między cylindrami to 10,6 stopnia – nie jest drogi w zakupie – zwłaszcza w USA.
Ponieważ nie jest łatwo usatysfakcjonować kobiety kochające szybkość (mam takie przyjaciółki w swoim otoczeniu, na przykład żeglarska mistrzyni świata Olga Górnaś Grudzień), to raczej od razu przewidziałbym zabudowę rufy pod mocniejszą jednostkę z tego samego miotu, to jest model W12, aby zostawić sobie możliwość modyfikacji.
Figure 5 - VW W12. Szlachetny w rysunku, bez komplikacji technicznych osiąga 450 KM
Sugerowałbym jednak powstrzymanie się od pokusy jednostki 600-konnej (579), z Audi R6 RS, mimo, że można ją tanio kupić i sprowadzić z USA. Stopień komplikacji zamieni Panu życie w koszmar. Poza wszystkimi nie jestem fanem szaleństw i sądzę, że 450 KM dla takiej małej łódeczki będzie czymś, co powinno usatysfakcjonować kobietę Pana życia.
Co do zbiorników paliwa umieściłbym je pod ławkami siedzeń, które są blisko środka ciężkości łodzi oraz umieścił w skrajniku dziobowym dodatkowy zbiornik z balastem wodnym. Napełniałbym go ręcznie pompą elektryczną sterowaną przyciskiem na desce rozdzielczej dla wyrównania trymu. Dla fanów elektroniki inspiracja – bardzo tanio (100 zł włączając w to obudowę IP68) można wykonać układ odczytujący przegłębienie łodzi w oparciu o miniaturowe żyroskopy i akcelerometry MPU 6050 skojarzone z Arduino lub lepiej procesorami serii STM.
Zastosowałbym tutaj 4 akcelerometry w każdym rogu łodzi. To jest projekt na 2-3 wieczory włączając w to testowanie i kalibrację układu. Ponieważ rekomendowany silnik ma przepustnicę elektroniczną więc bardzo łatwo mógłby Pan wykonać odpowiednik układu MSP redukującego moc silnika przy zbyt szybkim wejściu w zakręt. Ale nie wiem czy szedłbym w tym kierunku odbierając Żonie rozkosz eskalacji ryzyka.
Na zakończenie sugestia odnośnie przeniesienia napędu. Zbudowałbym tutaj samodzielnie bardzo lekką przekładnie typu Z (żeby za bardzo nie pochylać silnika i mieć maksymalnie zwartą komorę silnikową na której Panu zależy) z automatycznym sprzęgłem odśrodkowym. Na wale osadziłbym elektryczny silnik tarczowy małej mocy (1-4 kW), który służyłby wyłącznie do manewrów portowych, a w czasie płynięcia działałby jako prądnica – głównie do zasilania małej lodówki i zamrażarki (nie skłaniamy się do pogaństwa podając Żonie nieschłodzone Martini).
Rozwiązanie jest prostsze niż rozbudowana przekładnia nawrotna sterowana mechanicznie. Pary kół zębatych może Pan sobie wybrać gotowe z katalogu – to będzie skuteczne i tanie rozwiązanie.
Do zasilania silnika manewrowego sugeruje zastosowanie tutaj używanych akumulatorów z Toyoty Prius (tylko 4kg/kWh). Kupiłbym dwa banki po 1200-1300 zł i zrobiłbym sobie taką baterię, jaka będzie Panu pasowała (12-72 V) z rozebranych ogniw. Mógłby Pan wtedy poruszać się swoją łódką w strefach ciszy.
Podsumowując. Motorówki na wodzie zawsze napełniały mnie obrzydzeniem – za wyjątkiem właśnie Rivy. Proszę wziąć pod uwagę, że wszystko co wiem na ten temat bazuje na opowieściach przyjaciół-motorowodniaków. Dlatego sądzę, że do rekreacyjnego pływania zupełnie wystarczy Państwu 250-450 KM, a to można właśnie łatwo uzyskać z taniego i nieskomplikowanego silnika. Na koniec oczywistość – proszę kupić kompletną jednostkę z komputerem i całą wiązką elektryczną – inaczej projekt zmieni się w gehennę uruchomieniową. Wersje z turbo bardzo komplikują życie. Oprogramowanie trzeba będzie nieznacznie zmodyfikować (emulacja sond lambda) – jak Pan dojdzie do tego etapu wyślę Panu kontakty do właściwych ludzi którzy finalnie zestroją Panu tę jednostkę z użyciem hamowni.
Pozdrawiam cały Klan SSI
Panie Tadeuszu,
bardzo mnie zainteresowała koncepcja zbudowania Rivy. Nie myślałem, że są tak piękne motorówki. Wczoraj dyskutowaliśmy to długo przy obiedzie rodzinnym.
Zrodziło się kilka pytań:
1. Czy rzeczywiście marynizacja byłaby prosta - obejrzeliśmy ten silnik na foto (R36) i nie ma tam jak powiesić pompy wody zaburtowej. Jak byście to Panowie widzieli? Ile kosztuje taki silnik (kompletny) w dobrym stanie?
2. Dlaczego sprzęgło odśrodkowe a nie zwykłe samochodowe, które można kupić z silnikiem?
3. Wykonanie własnej przekładni Z wydaje nam się bardzo trudne, ponieważ obudowa jest odlewem aluminiowym - jak to zrobić w warunkach garażowych? Jak taka przekładnia miałaby być smarowana - osobna pompa?
4. Napisaliście Panowie że można dobrać gotowe koła z katalogu? Czy to ma być jakiś specjalny typ? Kto może w tym pomóc? Skąd wziąć ryflowaną gumę do przejścia przez dno?
6. Co to jest elektryczny silnik tarczowy? Dlaczego właśnie taki Panowie polecacie?
Pozdrawiamy z Grifina
Artur Pomaska
(aktualnie - Marlin 420 i Yamaha 30KM)
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Szanowny Kolego Arturze,
Dziękujemy za miłe słowa.
Przechodząc od razu do rzeczy.
1. Pompa wody. Proponuje zdemontować oryginalną sprężarkę klimatyzacji i w to miejsce zamontować pompę wody zaburtowej. Alternatywnie dwie pompy elektryczna (niezawodność). Koszt silnika z komputerem i wiązką waha się od 11 - 15 tys. zł, w przypadku sprowadzenia ze stanów oferty zaczynają się od 1500 USD za wersję podstawową do 8500 USD za wersję do wyścigów ulicznych Golfów o mocy około 1200 KM.
2. Sprzęgło samochodowe wydaje się naturalne ale wymagałoby dodatkowej dźwigni do sterowania (pompka hydrauliczna+zbiornk płynu + siłownik). To niewygodne - preferujemy prostotę.
3. Spodzina w produkcji masowej jest odlewem aluminiowym. W jednostkowej powinna być ze spłaszczonej rury ze stali kwasoodpornej lub zwinięta z blachy na wzorniku podobnym do profilu skrzydła. Cała rura powinna być wypełniona olejem. Olej będzie na dole chłodzony i silnie mieszany przez koła zębate docierając do górnej przekładni. Niepotrzebna jest żadna pompa.
4. Proponowałbym (ze względu na redukcję hałasu) koła o zębach Gleasona. https://chiaravalli.pl/oferta/elementy-przeniesienia-napedu/kola-modulowe/kola-stozkowe-z-zarysem-zebow-gleasona
Zauważcie Panowie że macie tutaj pełną dowolność ukształtowania przełożenia. Górną i dolną obudowę przekładni wykonałbym jak skręcaną . Regulacja luzu poosiowego nakrętką od góry albo cienkimi podkładkami. To studencki projekt. Nie potrzebujecie gumy do przejścia. Przekładnie zamontowałbym na stałe do dna, a na poduszkach żelowych powiesił silnik z wałkiem typu AquaDrive wykonanym samodzielnie - patrz wcześniejsze artykuły.
5. Silnik tarczowy jest płaski i ma wysoki moment obrotowy. Obie te rzeczy zaspokajają wymagania Kolegi Artura z Wolgastu. Co do doboru proponuje skontaktować się z Autorami artykułu http://www.komel.katowice.pl/ZRODLA/FULL/77/ref_47.pdf
Komel jest bardzo dobrą firmą.
Pozdrawiam.
Tadeusz
Panie Tadeuszu,
zaciekawiło mnie to niekonwencjonalne podejście do napędu motorówki. 200-300 KM to chyba dużo, nie?
Nigdy się nie spotkałem z takim silnikiem V z jedną głowicą. Niemcy wymyślili wiele wartościowych rzeczy - kiedy powstały takie konstrukcje?
Zastanawiam się tylko dlaczego nie zasugerował Pan bardzo prostego silnika (chociaż o mniejszej mocy) też VAG na przykład 1,8 TFSI, lub 1,4 TFSI. Tutaj w US można je bardzo tanio kupić. Albo nowe turbo 2.4 V6 z Audi (2009) z małym przebiegiem to tylko niecałe 2000 USD (komplet). Pomysł z własną przekładnią wypełnioną olejem - świetny! Wszystko zrozumiałem.
Pytanie do Redaktora Naczelnego - kiedy wyjdzie nowa Praktyka Bałtycka (Praktyka Morska na Małym Jachcie)? To się świetnie czyta na okrągło zaczynając od dowolnego rozdziału. Zamówiłbym 10 egzemplarzy.
Pozdrawiam wszystkich w zimny poranek. MK
Panie Marianie,
dziękuję za ciekawe pytanie. Generalnie VAG potrafi robić dobre silniki. Zacznijmy od 2.4 V6. Elastyczny i o wysokiej kulturze pracy. Dość duży pijak, ale to typowe dla tych silników. Jeżeli jest zadbany można go wziąć w ciemno Ma oznaczenia fabryczne AGA, ALF, AML, APS, ARJ, (poliftowy ma kod BDV). Jednak silnik który Pan sugeruje jest totalną porażką o przeprojektowaniu go w 2005 roku. Łatwo o pomyłkę bo pojemność i liczba cylindrów pozostała niezmieniona ale wszystko inne - już nie. Aluminiowy blok, liczba zaworów zmniejszyła się do z 30 do 24 - to nie jest pomyłka. Pierwowzór miał 5 zaworów na cylinder, o czym mało kto teraz pamięta).
Wprowadzono łańcuchowy napęd rozrządu, który okazał się katastrofą z powodu awarii napinacza. Do tego stopnia, że łańcuch potrafi przeskoczyć - naprawa na pewno powyżej 7-9 tys. zł w Polsce.- więcej, jeśli polegną wszystkie tłoki po spotkani z zaworami.
Pozostałe silniki rozważane przez Pana miały nie tylko podobny problem z łańcuchem rozrządu., ale jeszcze słynęły z gargantuicznego apetytu na olej. Radziliśmy sobie z tym warsztacie brzydkimi metodami, o których wołałby Pan nie słyszeć. Sytuacja poprawiła się zdecydowanie po roku 2013. Taki silnik można zastosować. Ale to nie jest moc oczekiwana przez Kolegę Artura z Wolgastu do jednak dość dużej Rivy. Poza tym turbodoładowany silnik na morzu, nie przeznaczony do pracy ciągłej, nie jest dobrym pomysłem. Chyba, że sami regenerujemy turbosprężarkę. Jest to możliwe, bo na rynku pojawiły się gotowe zestawy. Ale mimo wszystko to duże i zbędne zawracanie głowy - dlatego sugerowałem silnik wolnossący.
Jak mówią konstruktorzy amerykańscy (wywołując zgorszenie u Europejczyków) - there is no replacement for the displacement. Dlatego jutro rano jadę do pracy V8 4,7 litra co w oczach Amerykanów jest wyrazem rozsądnego podejścia do wydatków na paliwo (20 l LPG/100). Albo wezmę V6 Suzuki 2,7 - to tylko 15 LPG. Ale - z ręką na sercu - czyż nie należy nam się od życia trochę cichego pomruku 200 konnego, wolnoobrotowego motorka...
Pozdrawiam cały Klan, nie myślałem, że kogoś zainteresuje temat.
Tadeusz
---------------------
PS. Pompa wody zaburtowej. Sprężarka klimatyzacji jest mocowana śrubami bezpośrednio do korpusu. Łatwo jest dorobić z blachy uchwyt do pompy. Proponuje zachować geometrię i użyć oryginalnego kółka i paska klinowego - silnik będzie łatwiejszy w serwisowaniu.
Panowie,
nie wyobrażacie sobie jaki jestem Wam wdzięczny za pomysł z tym silnikiem VR6! Kolega Tadeusz nie napisał jeszcze o jednej ważnej rzeczy - jest on dużo lżejszy niż adaptowane do Rivy amerykańskie V8 Chryslera.
Mam jeszcze kilka pytań.
1. Silnik elektryczny do biegu wstecznego i cichego cruisingu (mam obok wspaniałe rezerwary) bardzo mi się podoba. Nie do końca rozumiem dlaczego ten silnik miałby ładować akumulatory, skoro oryginalny silnik kupię i tak z alternatorem? Jaka powinna być pojemność tych akumulatorów w Ah?
2. Jak oszacować zużycie paliwa w takim silniku - chodzi mi o wielkość zbiorników. Jak to zużycie zależy od prędkości?
3. Bardzo mi się podoba pomysł z własnym wykonaniem przekładni - czy mogę Panów prosić o więcej szczegółów? Nie chodzi mi dokładne rysunki tylko o ideę na przykład ułożyskowania wałków?
4. Nie mogę znaleźć artykułu o samodzielnym wykonaniu przekładni AquaDrive.
Pozdrawiam wszystkich Czytelników, do zobaczenia na wodzie.
Artur Kaczanowski
Pytanie: Silnik elektryczny do biegu wstecznego i cichego cruisingu (mam obok wspaniałe rezerwaty) bardzo mi się podoba. Nie do końca rozumiem dlaczego ten silnik miałby ładować akumulatory, skoro oryginalny silnik kupię i tak z alternatorem? Jaka powinna być pojemność tych akumulatorów w Ah?
--------------------------------------
Odpowiedź. Oryginalny alternator będzie miał moc trwałą około 1,5 KW i napięcie nominalne 12V. Użyje go Pan do zasilania świateł i tablicy przyrządów oraz jako rozruchowy.
Używanie w napędach hybrydowych pojemności akumulatorów jest mylące i wynika z naszego przyzwyczajenia do posługiwania się akumulatorami 12V (zawsze o tym samym napięciu) gdzie ma to sens.
W napędach hybrydowych lepiej jest mówić o zgromadzonej energii. Proponuje Państwu proste liczenie w pamięci energii w akumulatorach do napędów hybrydowych w Waszych łódkach.
Proszę przyjąć, że 1kWh akumulatora będzie ważyć około 4kg. Ogniwa elementarne mają napięcia około 3,7 V - zatem napięcie możecie kształtować sobie dowolnie, chociaż ze względów bezpieczeństwa pozostałbym przy 48V (w samochodach elektrycznych wybieramy 200-450V). Silniki na 48-72V można już teraz bardzo tanio kupić od napędów lekkich pojazdów (np. rowerów lub wózków golfowych).
Aby RIVA majestatycznie sunęła po wodzie z prędkością 2-3W potrzeba jak szacuje około 2-4 KW mocy na wale (tam będzie duża śruba).
Proszę przyjąć, że akumulator litowo-jonowy można rozładować do około 23-25% pojemności. Stąd łatwo jest obliczyć niezbędną pojemność akumulatorów.
Przykładowo, Chcemy pływać w ciszy przez 2 godziny. Zatem pojemność teoretyczna powinna wynieść około 10kWh. Jednak w praktyce inżynierskiej mnożymy ten wynik przez 1,6 do 2 aby uwzględnić spadek pojemności roboczej przy większych poborach prądu.
Na koniec jeszcze jedno przypomnienie. Taki układ możemy chwilowo obciążyć prądami 2,5-3,5C, co oznacza, że nasz 4kW silnik może przez krótki czas pracować z mocą około 10-14kW. Do manewrów portowych nawet przy silnym wietrze nic więcej nie potrzeba.
Faktycznie Panie Arturze, jeśli zbuduje Pan taki układ (tzw. soft hybrid) trudno będzie z Panem konkurować w zakresie dużych przyspieszeń od zera. Duży moment obrotowy takiego silnika kompensuje słabą charakterystykę silnika benzynowego w niskim zakresie obrotów obciążonego relatywnie ciężką śrubą (konieczną aby oddać 300KM mocy). Wypróbowałem to na moim Donaldzie.
W praktyce uwzględniając aluminiową ramę, sterownik i układ chłodzenia wodnego baterii będzie się Pan musiał liczyć z dodatkowym ciężarem około 100-115 kg. Sposób sterowania połączonymi silnikami to temat na osobną pogawędkę. Zacząłbym od dwóch manetek obok siebie. Obserwując licznik przepływu energii odkryje Pan sposób optymalnego sterowania takim układem. Ja tak zrobiłem - to mnóstwo pysznej zabawy! Potem można to oprogramować według własnego, inżynierskiego smaku. Na przykład: obie manetki przesuwam wolno - silnik elektryczny nie wspomaga spalinowego (nie spieszy się mi). Szybko przesuwam - oba silniki pracują na wspólny wał. Ustawienie w położeniu prędkości marszowej - gdy łódka spływa z fali ładujemy akumulator, a gdy wpływa na nową - wspomagamy silnik elektryczny.
Powodzenia, odpowiedź na następne pytania - potem.
Pozdrawiam cały Klan.
T.L.