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Calculadora de parámetros de motor
Clasificación de potencia del motor ISO 3046, BSFC, BMEP, par y eficiencia térmica. Comparación de motores diésel vs. gas con soporte de reducción de capacidad por temperatura.
Resultados
Potencia del motor a partir del combustible
La potencia de freno se obtiene multiplicando la energía del combustible por la eficiencia térmica:
- ṁ_f — caudal másico de combustible (kg/s)
- CV — poder calorífico del combustible (kJ/kg)
- η — eficiencia térmica de freno (decimal)
BSFC — Consumo Específico de Combustible de Freno
El BSFC indica la eficiencia con la que el motor convierte el combustible en trabajo. Menor es mejor. Diésel típico: 190–230 g/kWh.
BMEP — Presión Media Efectiva de Freno
- n_R — revoluciones por carrera de potencia (2 para 4 tiempos, 1 para 2 tiempos)
- V_d — cilindrada total (m³)
- n — velocidad del motor (rev/s)
Par de frenado
Tipos de Clasificación de Potencia ISO 3046
| Clasificación | Código | Factor | Descripción |
|---|---|---|---|
| Continua | COP | 1.0× | Horas ilimitadas a carga constante |
| Prime | PRP | 1.1× | Horas ilimitadas, carga variable, promedio ≤ 80% del PRP |
| Tiempo Limitado | LTP | 1.2× | Máx. 500 h/año al 100% LTP |
| Emergencia / Reserva | ESP | 1.3× | Máx. 200 h/año, no se permite sobrecarga |
Nota: Los factores de multiplicación anteriores son reglas prácticas indicativas de la industria para comparar las categorías de potencia nominal. Las normas ISO 3046-1 / ISO 8528-1 definen las categorías (COP, PRP, LTP, ESP), pero no establecen factores de conversión universales entre ellas; utilice siempre la potencia nominal declarada por el fabricante para cada categoría.
Ejemplo práctico
Datos: Consumo de combustible = 50 kg/h, CV = 42,700 kJ/kg, η = 38%, Cilindrada = 12 L, Velocidad = 1500 RPM, 4 tiempos
Q_in = 50 × 42,700 / 3600 = 593.1 kW (térmico)
P = 593.1 × 0.38 = 225.4 kW
BSFC = 50,000 / 225.4 = 221.8 g/kWh
Par = 225,400 / (2π × 25) = 1435 N·m
BMEP = 225,400 × 2 × 60 / (0.012 × 1500) = 15.0 bar
Comparación entre Motor Diésel y Motor de Gas
| Parámetro | Diésel | Gas Natural |
|---|---|---|
| Eficiencia térmica | 35–52% | 28–42% |
| BSFC (equivalente) | 190–230 g/kWh | 230–300 g/kWh |
| BMEP (con turbocompresor) | 15–25 bar | 12–20 bar |
| Relación A/C (estequiométrica) | 14.5:1 | 17.2:1 |
| Relación de compresión | 15–22:1 | 10–14:1 |
| CO₂ por kWh | ~650 g | ~490 g |
| NOx | Mayor | Menor (combustión magra) |
Valores típicos de BSFC del motor
| Tipo de motor | BSFC (g/kWh) | Eficiencia |
|---|---|---|
| Diésel de alta velocidad pequeño (<100 kW) | 230–270 | 30–36% |
| Diésel de velocidad media (100–1000 kW) | 195–230 | 35–42% |
| Velocidad media grande (1–10 MW) | 180–200 | 40–46% |
| Diésel marino de baja velocidad (10+ MW) | 160–175 | 48–52% |
| Motor de gas (combustión magra) | 230–280 (eq.) | 35–42% |
⚠️ Nota: Condiciones de referencia ISO 3046: 25 °C, 100 kPa, 30 % de humedad relativa. Reducir la capacidad aproximadamente un 3,5 % por cada 300 m por encima de los 300 m de altitud y ~2 % por cada 5,5 °C por encima de 25 °C.
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