Onderwerp: Optimaal toerental voor "stroom draaien"

Hoeveel toeren moet ik mijn motor laten draaien om stroom te draaien tijdens het zeilen? (dus in de neutraalstand zodat de schroef niet aangedreven wordt). Doel is de accus bij te laden zodat de stuurautomaat en boordelektronica kan blijven werken.

Is het voldoende deze stationair te laten lopen (ongeveer 850 toeren)? Het maximum toerental is rond de 3000 en wanneer ik op de motor vaar (cruising speed) draai ik meestal iets van 2000-2200 toeren.
Uiteraard zal er een relatie zijn tussen de tijdsduur dat je de motor laat draaien om de accus te laden en het toerental maar allicht is er een optimum uit oogpunt van wat goed is voor de motor.


De motor betreft een Volvo Penta D1-20

Graag jullie advies!

Meten is weten, koop een accumonitor, en kijk wanneer de stroom maximaal is.

incidenteel eens een keertje stroom draaien zal niet echt een probleem zijn, neem aan dat een acceptabel toerental rond de 2000 zal liggen. Daar zal vast wel iemand een gefundeerd antwoord op hebben.

Maar zeker geen gewoonte van maken, onbelast draaien sloopt je motor.

Klein tikkie erbij geven.

Schroef juist wél in z'n werk zetten!

Evaluationcopy schreef :
Dat hoor je vaker, maar waarom is dat eigenlijk?

Om de motor wat te belasten??
Maar dat zou onzin zijn, want als je al vaart loopt (zeilt) draait de schroef al mee en vormt geen belasting(misschien zelfs een extra aandrijving).
Als je de motor zoveel mogelijk wil belasten dan juist een zo laag mogelijk toerental. Dan moet de motor, per verbrandingsslag, de meeste energie leveren.

Als je de motor dan wil belasten zet je hem beter in achteruit!
Even serieus, ben ook wel benieuwd waarom een onbelaste motor meer slijtage zou vertonen?

Ik zit dus ook vaker met datzelfde idee, maar als ik dan stroom draai met de motor dan zet ik hem in de vooruit en vaar dan iets sneller.

Vlieter1 schreef :

Als een motor licht- of onbelast draait, zal de temperatuur van de cilinder laag blijven. Ik bedoel hier niet de koelwatertemperatuur, maar die van het inwendig oppervlak van de cilinder. Hierdoor zullen zure verbrandingsproducten erop condenseren, denk aan zwavelzuur en salpeterzuur. Dat is niet goed voor zo'n cilinder.
Laat dus ook nooit een motor onbelast "lekker warmdraaien". Het beste is: starten en direct de schroef in het werk, liefst half belast.

Stroomdraaien met de hoofdmotor? Alleen doen als dat echt nodig is. De meeste motor/dynamocombinaties leveren optimaal stroom bij een toerental dat iets boven stationair ligt. Om een accu fatsoenlijk op te laden moet je dan wel minstens 10 uren draaien.
Het zou beter zijn om voor de stuurautomaat een andere oplossing te kiezen: zonnepanelen, windmolen, schroefasgenerator, of domweg een dikke vette accu die van tevoren bomvol geladen is.

De meeste alternators met een regelaar hebben een curve die lijkt op deze:

Hoe die er precies uit ziet hangt van je alternator af, veel industrie dynamootjes hebben een wat minder vlakke curve, sommige zijn minder stijl etc.

Dit is een mooie met een vlak deel. Die heeft een duidelijk optimaal gebied, zo tussen de 2000 3000 toeren. Meer toeren maken heeft weinig zin, maar tot zo'n 1500 toeren gebeurt er weinig.

Let wel op, is het toerental van de alternator zelf, niet van de motor. Die van de motor is doorgaans kleiner door de versnelling door poelie groottes waar de V-snaar over loopt. De alternator heeft doorgaans een hoger toerental dan de motor.

Dan heb je wel een optimale stroomleverancier maar je accu's moeten die stroom wel nog kunnen opnemen.. Een accu monitor of laadstroommeter is dan toch wel erg handig.

Hier nog een ander grafiekje van een andere alternator met toeren van de motor erbij:

Je zier dat een wat verhoogd toerental van zo'n 1200-1600 toeren op de motor een stuk meer doet dan stationair maar veel meer verhogen weinig zin heeft. Althans, bij deze combo maar als je poelie groottes een beetje goed gekozen zijn, zal dat bij jouw motor ook zo zijn

Een inwendige verbrandingsmotor is het 'efficiëntst' bij het toerental waarbij het grootste koppel wordt bereikt. Dat is dan meteen het toerental dat het best is voor stroom draaien. Het is niet gezegd dat de alternator/dynamo hierbij de meeste stroom in de accu's stopt, dat is van veel meer factoren afhankelijk zoals de capaciteit van de accu's en hoe leeg ze zijn.
Als je een toeren-koppel curve hebt van je motor, kun je het toerental van het hoogste koppel bepalen. Dan moet je ook een toerenteller hebben om dat toerental in te stellen.

'Stroom draaien' is waarschijnlijk het meest inefficiënte wat je met de motor kunt doen. HPV zegt er zelfs van:
Van 'onbelast draaien' is geen sprake, de dynamo/alternator vormt tijdens het stroom draaien de belasting. Dat is dan wel een andere belastingskarakteristiek dan de schroef in het water en of deze andere belasting slecht is voor de motor... daar heb ik gelukkig geen ervaring mee.
Het is in veel aspecten niet interessant om stroom te draaien (brandstof verbruik, slijtage van de motor). Het is heel interessant om alternatieven voor dit 'stroom draaien' te vinden (windmolen, hydrogenerator, zonnepanelen).
Groeten, Peper.

rooiedirk schreef :
Beste Dirk, helaas vergis jij je. Rijdend in een auto klopt dit wel: als je 40 rijdt en doorschakelt naar de vijfde versnelling, dan wordt de motor inderdaad per slag zwaarder belast.

De meeste schepen hebben geen versnellingsbak . Hier geldt: hoe lager het (belaste) toerental, des te lager de brandstofinspuiting per slag.

Als je toch al een meedraaiende schroef hebt onder zeil is misschien een schroefasdynamo nog wel het meest
zinvol.
Moet het wel passen, geen saildrive etc...

Evaluationcopy schreef :

Ik denk niet dat dat mag in een zeilwedstrijd.....

Bij stationair toeren levert de generator vrijwel GEEN stroom. Een Ampere of 2 a 4 is een heel normale waarde.
De reden hiervoor is dat deze geleverde stroom OOk door de startmotor geleverd moet worden.

Bij een koude motor en wat lege accu krijgt de startmotor dan soms de de motor niet in gang.

De Stroomcurve loopt van ongeveer 1000RPM tot 1500 RPM steil op.
Boven 1500 RPM is dit vrijwel niets meer.

Langzaam draaiende motoren (2500RPM) hebben een wat andere verhouding tussen de puly´s dan sneller(3600 RPM) draaiende motoren.

De laadstroom zal nooit de aangegeven Amperes op de generator gaan halen. Daarvoor zijn behoorlijk veel meer andere verbruikers nodig, om er maar één te noemen, iets als een electrisch aangedreven airco zou de generator tot maximale stroom kunnen belasten.

De SPANNING wordt op 14,2V geregeld, dat is een spanning die NIETS kapot maakt.
Stroom is afhankelijk van laadtoestand en kwaliteit van de accu.
Bij hogere spannings afregeling moet je goed opletten welk type accu je hebt.

Sommige generatoren hebben een regelaar die, na die 14,2 volt voor enige tijd is bereikt, de spanning terug regelen op ergens tussen 13,2 en 13,8V.

De sneller draaiende motoren hebben doorgaans een vrijwel gelijke puly op krukas en generator.
Hierbij kun je motor RPM ook als generator RPM beschouwen.

Bezwaren van (te) licht belast motoren zijn hiervoor al genoemd, al denk ik dat zwavel niet meer in de brandstof zit, daarvoor hoef je niet meer bang te zijn.

tja, dan misschien zo een snoezig klein generatortje?

Ik heb nog een 220V ca 0,1kW(echt!) 4-takt honda dingetje staan. Maakt wel iets van 100Hz dacht ik

Afmetingen iets van 25x15x15cm...soort brommend melkpak...

Al jaren niet meer gestart maar zal het nog wel doen....Misschien kan je daar iets mee...

In mijn geval gaat het om het op peil houden van de accu gedurende kortere offshore races. Denk aan races van 1-3 dagen. Ik wil dan zo weinig mogelijk gewicht aan boord hebben en zeker gen grote zonnecellen etc aan dek.
Laden mbv de hoofdmotor is dan eigenlijk de enige optie, maar de vraag is dus hoeveel toeren deze te laten draaien.

Duidelijk. De keus om de motor daarvoor te gebruiken is gemaakt.

Afgezien van het toerental van de motor / dynamo spelen andere factoren ook nog een rol voor het optimaal gebruik.

Als de trip drie dagen duurt zal er een optimum zijn aan de tijd die je per keer moet laden en de interval daartussen.
Het verbruik zal vrij constant zijn, s nachts iets hoger vanwege de (naar ik aanneem led) verlichting.

Het maakt denk ik erg veel uit of je -bijvoorbeeld- elke zes uur een kwartier laadt of elke 12 uur een half uur, omdat de laadstroom de eerste tijd hoger is dan na verloop van tijd.

Er zal op dit forum vast wel iemand zijn die je daarin kan adviseren, maar mogelijk pas op basis van meer gegevens. Accu soort en capaciteit, verbruik, dynamo vermogen, eventuele aanwezigheid van accu meetapparatuur.

Ik denk dat jouw dynamo 115 A max doet? (dacht ik standaard op de volvo)

In draaitijd van de motor is het beter om de accu wat verder te ontladen, pakweg tot 12,2 V en dan te gaan laden tot de laadstroom terug begint te lopen, pakweg bij 13,5V met draaiende motor, dat zal ongeveer 12,8V zijn bij gestopte motor.

Of in Amperes gemeten, De begin laadstroom is stel, 40A, wanneer deze is gezakt tot ergens tussen 20 en 15A de motor af.

De motor wordt dan een ietsje beter belast door de hoge laadstroom en draait per geleverde Watts veel minder tijd

gewoon ff rekenen (vul je eigen getallen maar in):
verbruik gemiddeld 10A bij 12V = 120 W
gedurende 3 dagen dus 120 x 3 x 24 = 8640 Wh
Stel accubank 200Ah bij 12V, dan bruikbare capaciteit 200 x 50% x 12 = 1200 Wh
Je zal dus 8640 / 1200 = 7,2 keer volledig moeten opladen.
Maar dat gaat op de motor niet lukken. Dat duurt veels te lang. Het eerste uur zullen de accu's nog wel wat stroom lusten, maar daarna zakt de stroom in. De laatste uren laad je dan slechts met een paar amperes.
Dus in de praktijk laad je met een accucapaciteit van 50% naar 80%, dus 30% opladen.
Dan wordt het rekensommetje:
Stel accubank 200Ah bij 12V, dan bruikbare capaciteit 200 x 30% x 12 = 720 Wh
Je zal dus 8640 / 720 = 12 keer moeten opladen.
Per laad-beurt ben je 1 a 2 uur bezig (schatting) en dan wordt de motor nog een klein beetje belast, bijvoorbeeld bij een laadstroom van 30A (=15% van 200Ah) bij 12V = 360 W.
Om hiervoor een motor te laten draaien van 13800 W is natuurlijk een beetje schieten met een mug op een olifant, maar ja, da's nou eenmaal de keuze.

Nu de vraag: welk toerental?
De motor wordt nagenoeg niet belast tijdens stroomdraaien, dus voor de motor zelf is stationair al OK (behalve dan voor lage temperatuur en zo, maar dat is al genoemd). Het toerental moet alleen hoog genoeg zijn om de dynamo in staat te stellen de gevraagde stroom daadwerkelijk te leveren. Dat is dus in de praktijk eenvoudig te meten:
Zorg dat de accu's 50% ontladen zijn. Zet de verbuikers allemaal aan. Start de motor en voer het toerental langzaam op. Kijk ondertussen op de battery-monitor en houdt de (ont)laadstroom in de gaten. Als het goed is, zal je de laadstroom zien oplopen. Totdat de laadstroom niet meer significant oploopt, dan heb je de maximum laadstroom van de accu's bereikt inclusief compensatie voor het actuele verbruik (want dat loopt immers ook door) Op dat moment noteer je het toerental. Na enige tijd zal je zien dat de laadstroom terugloopt (want de accu's vullen zich). Je kan dan de motor iets terug regelen in toerental totdat je de laadstroom ziet dalen. Dan ben je te ver terug gegaan.
Zo kan je in de praktijk het toerental koppelen aan de laadstroom van de accu's.

Als je op meerdaagse zeiltochten voor je energiebehoefte afhankelijk bent van "stroomdraaien" moet je de standaard regelaar vervangen door een slimme regelaar. Op mijn vorige boot had ik daarvoor een Dynachip (geen idee of die nog bestaat) die een zekere laadkarakteristiek had. Met 2x per etmaal een uurtje stroomdraaien kon ik mijn energievoorraad op peil houden. Harde wind tikje hoger dan stationair, minder wind schroef in zijn werk (niet in de wedstrijd uiteraard) of de momenten benutten wanneer de snelheid onder zeil onder de 3-4 kn zakt.

Ik had destijds geen amperemeter maar kon aan de belasting van de motor horen dat de Dynachip zijn werk deed.

HPV schreef :
Ja, dat was een leuk ding! Volgens mij was het 50Hz, maar het is al een tijd geleden dat ik die generator zag. Met in en uitlaatklepjes ter grootte van een ouderwets dubbeltje. Echt schattig! (Laat m'n kinderen het niet lezen... ze hebben de pest aan het woord schattig, voor hen moet ik 'cute' zeggen)
Heb je nog iets van een typenummer of zo. Ze zouden ideaal zijn op een kleinere elektrisch aangedreven zeilboot als ze naar 24 of 48V kunnen worden 'omgewikkeld'.
Groeten, Peper.

Berghout-2 schreef :
Los dat ik geen idee heb waar de zwavelatomen vandaan zouden komen hiervoor; het inwendig oppervlak van de cilinder (bedoel je de cilinderwand?) is toch veel heter dan temperaturen waarbij condensatie op zal treden?

Hier zitten mijn beveiligers de hele dag in hun diesel-auto's, met stationair draaiende motor. Alleen de airco staat full-time aan. Slopen die ook hun motor? Hoe hard gaat dat dan, dat slopen?

Die motoren krijgen op die manier nooit eens flink 'op hun donder' waardoor alles langzaam vervuilt. Wanneer je nooit eens lekker doorrijdt en er nooit eens wat vuil daardoor wegbrandt.....
Roet enzovoort......

ZZZ schreef :
Tijdens heel lang zeilen (24uurs bijvoorbeeld) draai ik ook wel stroom, als de accumonitor zegt dat we onder de 65% komen.
VP MD2030, die zet ik dan net onder de 2000 toeren in zijn vrij.
Laadstroom is dan ruim 20A in het begin, snel afnemend naar 10 a 15A.
Na een klein uurtje zit de lichtaccu (210Ah) dan weer net boven de 70%.