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Motorparameter-Rechner
ISO 3046 Motorleistung, spezifischer Kraftstoffverbrauch (BSFC), mittlerer effektiver Druck (BMEP), Drehmoment und thermischer Wirkungsgrad. Vergleich von Diesel- und Gasmotoren mit Unterstützung für die Leistungsreduzierung.
Ergebnisse
Motorleistung aus Kraftstoff
Die Bremsleistung ergibt sich aus der Kraftstoffzufuhr multipliziert mit dem thermischen Wirkungsgrad:
- ṁ_f — Brennstoffmassenstrom (kg/s)
- Lebenslauf — Heizwert des Brennstoffs (kJ/kg)
- η — thermischer Wirkungsgrad der Bremse (dezimal)
BSFC – Spezifischer Kraftstoffverbrauch
Der spezifische Kraftstoffverbrauch (BSFC) gibt an, wie effizient der Motor Kraftstoff in Arbeit umwandelt. Je niedriger der Wert, desto besser. Typischer Dieselkraftstoff: 190–230 g/kWh.
BMEP — Mittlerer effektiver Bremsdruck
- n_R — Umdrehungen pro Arbeitstakt (2 bei 4-Takt, 1 bei 2-Takt)
- V_d — Gesamtverdrängung (m³)
- n — Motordrehzahl (U/s)
Drehmoment
ISO 3046 Nennleistungstypen
| Bewertung | Code | Faktor | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| Kontinuierlich | POLIZIST | 1,0× | Unbegrenzte Betriebsstunden bei konstanter Last |
| Prime | PRP | 1,1× | Unbegrenzte Stunden, variable Belastung, durchschnittlich ≤ 801 TP3T PRP |
| Zeitlich begrenzt | LTP | 1,2× | Max. 500 h/Jahr bei 100% LTP |
| Notfallbereitschaft | ESP | 1,3× | Maximal 200 Stunden/Jahr, Überlastung nicht zulässig |
Praktisches Beispiel
Gegeben: Kraftstoffverbrauch = 50 kg/h, cW = 42.700 kJ/kg, η = 38%, Hubraum = 12 l, Drehzahl = 1500 U/min, 4-Takt
Q_in = 50 × 42.700 / 3600 = 593,1 kW (thermisch)
P = 593,1 × 0,38 = 225,4 kW
BSFC = 50.000 / 225,4 = 221,8 g/kWh
Drehmoment = 225.400 / (2π × 25) = 1435 N·m
BMEP = 225.400 × 2 × 60 / (0,012 × 1500) = 15,0 bar
Vergleich Diesel- vs. Benzinmotor
| Parameter | Diesel | Erdgas |
|---|---|---|
| Thermischer Wirkungsgrad | 35–52% | 28–42% |
| BSFC (äquivalent) | 190–230 g/kWh | 230–300 g/kWh |
| BMEP (turboaufgeladen) | 15–25 bar | 12–20 bar |
| A/F-Verhältnis (stöchiometrisch) | 14.5:1 | 17.2:1 |
| Verdichtungsverhältnis | 15–22:1 | 10–14:1 |
| CO₂ pro kWh | ~650 g | ~490 g |
| NOx | Höher | Niedriger (Lean Burn) |
Typische BSFC-Werte des Motors
| Motortyp | BSFC (g/kWh) | Effizienz |
|---|---|---|
| Kleiner, schnelllaufender Dieselmotor (<100 kW) | 230–270 | 30–36% |
| Mittelschnelllaufender Dieselmotor (100–1000 kW) | 195–230 | 35–42% |
| Große mittelschnelle (1–10 MW) | 180–200 | 40–46% |
| Langsamlaufender Schiffsdieselmotor (10+ MW) | 160–175 | 48–52% |
| Gasmotor (Magerverbrennung) | 230–280 (gleichwertig) | 35–42% |
⚠️ Hinweis: ISO 3046-Referenzbedingungen: 25 °C, 100 kPa, 301 TP3T relative Luftfeuchtigkeit. Reduzierung um ca. 3,51 TP3T pro 300 m über 300 m Höhe und um ca. 21 TP3T pro 5,5 °C über 25 °C.
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