Varför har inte fler elmotorer i sina segelbåtar?

[Lasse-L 341]

Till min dagseglare haver jag en elsnurra.

[befindlichkeit 0]

@Lasse-L Vad är det för snurra? Är den ok? Seglar du i havet? Hur hanterar den vind? Duger den att puttra (ljudlöst) i hamnar med och eventuellt få lite framdrivning när det är stiltje?

Tacksam för svar!

/Mikael

[Terri 34]

Beror livslängden på batterierna till elmotorn mest av hur mycket motorn används? Eller även av åldern på batterierna?

Om motorn används väldigt lite, endast i nödfall och vid angöring, fungerar batterierna då även efter några år?

[forgus31 139]

Det står inte hur stor spänning du har på batteribanken. Har ju stor betydelse. Är det 48V stämmer dina uppgifter bättre.

[marinjohan 15]

Elmotor passar vissa seglare, t.ex om man skall ut och in i marinor med laddstolpar.

Personligen är vi ofta ute veckovis, och seglar då mellan naturhamnar. Jag har svårt att se någon bra teknisk och prisvärd teknisk lösning för att ladda våra batterier.

Vissa linfärjor är faktiskt eldrivna, vilket torde vara en mycket lämpligt båt att driva med elmotorer.

Normännen bygger också en helt batteridriven färja: http://www.svd.se/naringsliv/branscher/industri-och-fordon/batteridrivna-fartyg-i-trafik-i-norge_7758712.svd

 

 

[2taktochel 3]

Min elmotor Minnkota 36 drar 40A på maxgas  och då ger den 0.15-0.2 Hkr från propellern.  

Kan man accepetar den effekten för den strömmen och greja laddningen för det så OK.

Färjan var ju ett miljöprojekt och gick mellan bestämda färjelägen så där lätt att ladda och räkna ut så det räcker.

 

 

[forgus31 139]

Spårvagnen kallades den gamla färjan till Marstrandsön. Jag kollade ner i motorrummet på den en gång. En rätt stor DC-motor, tror den var på 15kW. Den stog längre än den gick och fick vid färjeläget ström från strömavtagare.

 

Det går ju bra att ha elsladd på så korta sträckor också men kul med DC-tekniken som kom från ASEA.

[bhemac 2 859]

I dagsläget är batterierna den svagaste delen. Framtidens batterier (just nu i alla fall) heter LiFePO4, priserna är på väg ner även om det fortfarande är dyrare än bly.

I Umeå kör man elbussar med dessa batterier. Sen är det där när man ska lite längre, då får man ha snurra, eller så sätter man elmotorn på propelleraxeln som i en gammal ubåt och ha kvar dieseln för längre utflykter. Oftast kanske man klarar sig ed elmotorn och kan förlänga livet på diesel avsevärt. Sen finns ju alternativet med en luftkyld dieselgenerator. Visst, den är bullrig men den är billig, lätt och kan placeras fritt. Detta borde vara speciellt intressant vid nykonstruktion.

[Berra2 0]

Jag tror, ännu mer nu än när jag skrev det för första gången i den här tråden, för ett års sedan, att detta är en del av framtiden.

För en del ren eldrift, batteri - elmotor.

Men för de flesta av oss en kombination av en förbränningsmotor som endera bara driver en generator som kan ladda batterierna/driva en elmotor, eller så kan förbränningsmotorn driva båten direkt, på propelleraxeln, när batterikraften är slut.

Med stigande konsumentintresse pga av ökat miljömedvetenade, både lokalt och nationellt och stigande bränslepriser kan dessa olika sorters hybrider kanske bli billigare och bli en näst intill självklar del av motorinstallationen i en cruiser.

Vi vinner långsiktig ekonomi, tyst gång - för många av oss seglare kan det kanske gå flera dagar utan att förbränningsmotorn startas, trots att vi flyttar båten och lukt/giftfri närmiljö. Det är väl inte så dumt?

 

[Westfjord26 9]

Det låter inte alls dumt, dock så tror jag att vi får vänta 15-20 år innan det börjar slå igenom m.a.p att det måste finnas ett ekonomiskt incitament för denna utrustning d.v.s att minskade bränslekostnader måste betala merkostnaden.

[marinjohan 15]

Jag tycker inte att en dieselgenerator + eldrivet system är rätt väg. Detta låter illa och är inte miljövänligt. Nu finns det ju t.ex. bränsleceller som kan ladda batterier, men i dag är det en på tok för stor investering.

Andra spännande tekniker kan ju vara t.e.x Stirlingmotorn som egentligen bara kräver en värmekälla som kan drivas med valfritt bränsle (gas, vedklabb, fotogen eller vad man nu har till hands)

Om man inte har något större behov av motor så kan man ju också tänka sig någon form av pedaldriven anordning http://www.gartsideboats.com/custom-boatbuilding/20ft-pedal-boat-blue-skies-design-92.html

 

[toaen 510]

Kombinationen elmotoroch dieselmotor som mindre marinmotorer finns ju redan. Såg såna på Allt för sjön för ett par år sen.

Hade jag haft kvar min storfidra hade det blivit en ren elmotor. Nu blev det en ny dieselmotor med rak axel i min motorseglare när jag bytte i vintras pga gammalmotor med  krånglande hydraldrift.

[Bjorns_snipa 94]

i Österrike får man i många sjöar inte använda förbränningsmotorer. Där finns det många varianter.

Googla t.ex. efter Kräutler Elektro-Bootmotoren och Aquqwatt Elektro-Boot

 

 

[bhemac 2 859]

Dieselelektrisk drift kan bli vanligt i båtar där batteri inte ger tillräcklig räckvidd. Passar även för större motorer. Det som bromsar är väl den minst sagt konservativa marknaden. Den dieselelektriska driften har stora fördelar:

Frihet att placera diesel/generator var som helst, vilket kan ge både tystare och mer vibrationsfri gång.

Dieseln får jobba med optimal belastning, här finns stora miljövinster. Man kan köra långa tider med låg fart (trolling) utan att riskera att polera cylindrarna.

Effektuttag och varvtal kan enkelt styras och övervakas. En tamp i propellern behöver bara innebära att säkringen löser ut.

Man kan använda utvändiga pod-motorer för att få fina manöveregenskaper. Eller man skulle kunna ha uppfällbara elmotorer.

Det kommer att finnas alternativ till dagens dieslar, bränsleceller, frikolvsmotorer, Stirling mm. När ett bra alternativ dyker upp i framtiden så är det enkelt att byta. Möjligheten att koppla in ett batteri finns ju alltid om man tex vill kunna klara en kortare sträcka utan att starta dieseln. Seglar man kanske man kan ladda med landström så att man kan ta sig ur hamn på batteri.

Tekniken är väl beprövad, isbrytare har haft det länge. Dåtidens teknik byggde på Ward-Leonardsystem med konventionella likströmsmotorer som krävde ett visst underhåll. Moderna elmotorer/elektronik är i princip underhållsfritt och har hög verkningsgrad.

[2taktochel 3]

Tyvärr ger dieselelektriskt system lägre verkningsgrad än om man kan gå direkt på propelleraxeln och ta ut effekten utan mellanhänder.

Dieselelektriskt har däremot fördelar om man måste snabbt byta mellan fram och back eller behöver typ växellåda för att dra igång tung last som tåg exvis eller bogserbåtar som behöver växla till passande fart och last och riktning.

 

Men behöver vanliga motor eller segelnöjesbåtar det? Vad blir vinsten om man måste släpa på tung generator och motor med.

 

Svaret på tråden angående elmotorer är att elmotorer är alldeles utmärkta, men batterierna inte tillräckliga.

Tåg där man slipper släpa på batterier fungerar ju alldeles utmärkt om man bortser från SJ och SLs snöröjning och underhåll,

[bhemac 2 859]

En modern pancake-motor på 10kW väger 11 kg och  har en verkningsgrad på strax över 90%.   Transmissionsverkningsgraden blir några procent  sämre än för ett normalt backslag, men genom att dieseln får jobba under mer ideala förhållanden så brukar man anse att systemverkningsgraden blir likvärdig och kanske lite bättre. I synnerhet om man inte alltid går med fullfart. Så visst är det ett konkurrenskraftigt alternativ, dessutom kommer elmotorerna att falla i pris när efterfrågan ökar.

Vill man få hög verkningsgraden så ska man ha en lågvarvig diesel som driver en ställbar propeller direkt.

[2taktochel 3]

Men förutom diesel så krävs både en generator och motor på ungefär samma effekt för att det ska fungera. Och både generatorn och motorn har verkningsgrader som adderas till det sämre.

 

En möjlig miljö och trivselvinst kan vara att man kör på batteri in och ur hamnarna och sen igång med dieseln på sjön för längre sträckor.

 

Påminner lite om automatlådorna i bilar som slirar lite med hydraulkopplingen och sänker verkningsgraden.

 

Man kanske skulle kunna ha lock on och ha direktkoppling mellan dieseln och propelleraxeln ibland så förloras mindre? Kanske motorn då kan vara generator så sparar man in den?

 

[bhemac 2 859]

Om verkningsgraden hos elmotorn/generatorn är 90% så blir transmissionsverkningsgraden 81%. Ett konventionellt backslag ligger runt 85%. Skillnaden är alltså ca 4%. Verkningsgraden hos dieselmotorn ligger på runt 40%. Häller vi i bränsle med 100 kwh energiinehåll (ca 10 l dieselolja) så får vi ut 40 kWh att driva båten med. Har vi dieselelektrisk drift få vi ut ca 38 kWh eller så får vi hälla i en halv liter diesel till för att få ut lika mycket. Men kör vi halv fart så förlorar vi mer på backslaget än på den dieselelektriska driften. För en normal segelbåt blir det högst några liter disels skillnad. Men, vi har en betydligt bättre livslängd på den dieselelektriska driften, inget backslag som ska kylas eller bytas olja på. Genom att dieseln kan placeras fritt får ett tystare maskineri och mindre vibrationer. Vi kan placera motorn under köksbänken eller under matbordet utan en lång, känslig propelleraxel. Vi har också möjlighet att placera propellermotorn på ett sätt som ger bättre verkningsgrad en en konventionell propeller. Vid nykonstruktion kan man sätta dubbla, vridbara pod motorer ungefär som ABB's Azipoder. För många båtar skulle det innebära att man klarar sig utan bogpropeller. En propeller på en elmotor som kan rotera fritt gör väldigt lite motstånd, alltså vi kan slippa folding propeller. Vikten är ungefär densamma. Priset är högre för dieselelektrisk drift, ja. I synnerhet om man vill ha pod-motorer. Men fördelarna är många och det pratas en hel del om det bland konstruktörerna så det kommer, var så säker.

[TheBarrels 2]

När det kommer till dieselmotorns verkningsgrad så är det ju en fråga om hur motorn är dimensionerad i förhållande till propellerkurva etc. Om man ofta åker i på låga varvtal vilket ger låga laster så är verkningsgraden med all säkerhet mycket lägre än 40% på dieselmotorn förmodligen närmare 20-30% och det är det man kan utnyttja vid hybriddrift genom att se till att motorn får arbeta vid ett mer optimalt arbetsområde. Här är en länk till en jämförelse som Hybrid-Marine gjort på en 32 fots segelbåt med en VP D1-30 mellan konventionell framdrivning, diesel elektrisk drift, parallel hybrid och seriell hybrid.

http://www.hybrid-marine.co.uk/resources/Technology+evaluation.pdf

Enligt deras undersökning var dieselelektrisk drift alltid sämst. Sedan är de bägge hybrid alternativen bäst i lågfartsområdet medan det i mellan / högfart är direktdrift som visar sig bäst. Här har de dock inte tagit hänsyn till de ev. fördelar med podsystem som Bhemac tar upp. (Dessutom är parallel hybrider deras nisch vilket kan ha färgat deras slutsatser).

Anledningen till att ren dieselelektrisk drift inte var lika bra som hybridalternativen vid lågfart är att man måste dra ner motorlasten vid låga farter även på denna vilket man inte behöver på hybridalternativen där man har en mellanlagring av energi i form av batteribank.

[marinjohan 15]

Tvåtaktsdiesel är mera manligt, speciellt med en cylindervolym på 25 m3 och stege ner till cylindrarna. Det råkar också vara en av världens effektivaste dieselmotorer med en verkningsgrad på 50%.

http://www.vincelewis.net/bigengine.html

[Bjorns_snipa 94]

Jag skissade på ett dieselelektriskt system till min förra båt. Bytte sedan båt, så det blev bara en skiss:

Dieseln skulle vara ansluten till propelleraxeln med en elektriskt manövrerad koppling, backslaget slopade jag. På propelleraxeln en remskiva med en rem till elmotorn. Några extra batterier också.

Backa och körning i låg fart sker med elmotorn och frånkopplad diesel. När man sedan vill gasa på startar man och kopplar in dieseln, som samtidigt laddar batteribanken via motorn som då går som generator.

[bhemac 2 859]

Den är ju inte så stor, BW byggde med mer än 1000 mm borrning de var först med det.  Typ 1974. De hade dessutom avgasventil. Verkningsgraden är lite snällt räknad, man tar inte hänsyn till elektriska smörjoljepumpar, kylvattenpumpar osv. Men en bit över 40% är det.

Numera har man CPP (ställbar propeller) men för när man ville backa så stoppade man, försköt kamaxeln och startade åt andra hållet.

[bhemac 2 859]

Ungefär som gammla ubåtar: Diesel-koppling-elmotor/generator-koppling-propeller.

Vi skulle sätta en gräsklipparmotor i en roddbåt och kollade på att göra något liknande. Bensinmotorn hade centrifugalkoppling och vi hade en enkel klokoppling efter elmotorn. Vi hittade ingen lågvarvig elmotor så den vi hade fick driva axeln via rem. Tyvärr var den ganska liten. Men det fungerade i bänk. Moderna, högeffektiva, borstlösa motorer gör det tyvärr svårare att använda som generator eftersom man enbart kan reglera laddningen mha varvtalet. 

Istället körde vi gräsklipparmotor/bilgenerator och elsnurra. Det funkade men direkt smidigt. 

[2taktochel 3]

Såg att Queen Mary II har elektrisk drift. Och det är en baddare.  Antagligen för att enkelt kunna styra kraften när de manövrerar i trånga hamnar iställer för att behöva bogserbåtar. Diesel o gasturbin står  för genereringen av elen.

Det går nog åt mycket el ombord med för dom pga alla kryssningdeltagares aktiviteter.

Men för oljetankers måste det vara olönsamt med diesel och eldrift med deras rutter.

För mig är 2 taktare och Minnkota elsnurra i grunda vatten bäst än så länge.

Man skulle kunna tänka sig en elbil med generator på släp vid längre körningar. Kanske duger det teoretiskt, men var ställa den när den inte används och vilken stöldrisk det skulle bli.  

Sen får man inte glömma vad alla nymodigheter kostar heller för kostnad hämmar köp.

 

[Bjorns_snipa 94]

Moderna, högeffektiva, borstlösa motorer gör det tyvärr svårare att använda som generator eftersom man enbart kan reglera laddningen mha varvtalet.

-----

Jag var mera inne på en trefasmotor med lämplig controller. Då kan man använda läget för regenerativ bromsning som laddare i stället. Titta lite på hur elbilar och truckar är utrustade.

[bhemac 2 859]

Alla moderna borstlösa motorer ÄR egentligen flerfasmotorer. De kan aldrig gå på ren likström, de behöver alltid en kontroller som skapar roterande fält. I princip är en borstlös motor samma som en asynkron trefasmotor men med permanentmagneter i rotorn. Utspänningen när de går som generator är direkt proportionell mot varvtalet därför behövs ett relativt högt varvtal för att generera full ström. Den regenerativa laddningen man får i tex en elbil ger inte så mycket ström och då kan man låta elektroniken höja spänningen till lämplig nivå. Men, man förlorar runt 6-8% i elektroniken vilket inte är ok vid dieselelektrisk drift

[calleberner 0]

Det går utmärkt att använda en vindturbin för att driva en båt rakrt upp i vind. Se texhttp://www.sailwings.net/art.html

[Mackey 4 502]

Det säger sig självt att det inte finns någon evighetsmaskin. Vill man gå mot vinden måste batteribanken räcka till. När det blåser behöver man som tur är ingen motor, då seglar man.

 

Vi går mycket sällan för motor, men ibland måste man gå för motor när det är vindstilla och 30 M till hemmahamnen. Det går åt ca. sex liter diesel = 60 kWh = 5 000 Ah batteribank = ca. 60 batterier.

 

Dessvärre helt orealistiskt att segla runt med 60 batterier = 1200 kg batterier.

 

Elmotor skulle funka bra i alla andra lägen utom just stiltje och långt hem.

 

Mackey

 

[marinjohan 15]

Konsitgt att det inte finns några kreativa lösningar. Kölen är ju t.ex. en blyklump på 2 ton, hänger man ner lite blydioxid över relingen så har man väl i saltvatten gjort enorm battericell av hela båten?

Undra om det skulle fungera?

 

[forgus31 139]

Det kan gå an med en svag elmotor i stiltje. Men ibland kör vi motor i motvind när det blåser för hårt för att kryssa. Med 20 hk blir det krypfart men det går framåt i 15 m/s. Med en 5kW motor skulle det gå bakåt dessvärre.

Gillar annars idén med elmotor. Låg i Lilla Edets slussgästhamn och lyssnade en natt på ett elverk som elmotorseglaren laddade batteriet med.

Lite avigt då det fanns ett kraftverk några meter därifrån?

Modigt att gå uppför med elmotor. Skulle tro det mesta av energin kom från elverket ombord. Men väl ute på Vänern klarar vinden det mesta av framfarten.