Pidurdamise erikulu (BSFC) on kütusekulu võimsusühiku kohta tunnis, väljendatuna g/kWh. Tüüpiline diisel: 190–230 g/kWh. Madalam BSFC tähendab suuremat efektiivsust.

Mis on BMEP ja miks see on oluline?

Pidurduskeskmine efektiivrõhk (BMEP) on keskmine silindrirõhk, mis annaks sama töömahu. See normaliseerib mootori jõudlust olenemata töömahust. Tüüpiline loodusliku sisselaskega diiselmootor: 7–10 baari, turbomootoriga diiselmootor: 15–25 baari.

Millised on ISO 3046 võimsusreitingu tüübid?

ISO 3046 määratleb: COP (pidevvõimsus) piiramatu töötundide jaoks, PRP (primevõimsus) muutuva koormuse jaoks piiramatu töötundidega, LTP (piiratud ajavõimsus) maksimaalselt 500 tundi aastas ja ESP (avariitoite) maksimaalselt 200 tundi aastas muutuva koormuse korral.

Kuidas kõrgus merepinnast mõjutab mootori võimsust?

Mootori võimsus väheneb kõrgusega madalama õhutiheduse tõttu. Ligikaudu 3,5% nimivõimsus väheneb iga 300 m kohta üle 300 m kõrgusel ja umbes 2% iga 5,5 °C kohta üle 25 °C ümbritseva õhu temperatuuri korral.

Mis vahe on diisel- ja bensiinimootori efektiivsusel?

Diiselmootorite efektiivsus on tavaliselt 35–52% (kõrgem surveaste), samas kui bensiinimootorite oma on 28–42%. Suured aeglase kiirusega merediiselmootorid võivad ulatuda 50–52%-ni. Bensiinimootorid toodavad energiaühiku kohta vähem NOx-e, kuid rohkem CO2-d.

Tasuta inseneri tööriist

Mootori parameetrite kalkulaator

ISO 3046 mootori võimsus, BSFC, BMEP, pöördemoment ja termiline kasutegur. Diisel- ja bensiinimootorite võrdlus koos võimsuse vähendamise toega.

ISO 3046 BSFC BMEP Pöördemoment Diisel ja bensiin

Võimsusreitingu tüüp

Kütuse tüüp

Kütusekulu (kg/h)

Kütteväärtus (kJ/kg)

Soojuslik efektiivsus η (%)

Nihe (L)

Mootori pöörlemiskiirus (RPM)

Löögi tüüp

Õhu/kütuse suhe λ (stohh × liig)

Silindrite arv

Kiired eelseadistused

Tulemused

Mootori võimsus (COP)

—

Nimivõimsus (koos nimiteguriga)

—

Pöördemoment

—

BSFC (pidurisüsteemi kütusekulu)

—

BMEP (piduri keskmine efektiivne rõhk)

—

Termiline efektiivsus

—

Soojusvõimsus (kütuse koguenergia)

—

Soojuse eemaldamine (jahutus + heitgaas)

—

Õhumassi vool

—

Võimsus silindri kohta

—

Mootori võimsus kütusest

Pidurdusvõimsus tuletatakse kütuseenergia sisendist korrutatuna termilise kasuteguriga:

ṁ_f — kütuse massivoolukiirus (kg/s)
CV — kütuse kütteväärtus (kJ/kg)
η — pidurite termiline efektiivsus (kümnendsüsteemis)

BSFC – Pidurispetsiifiline kütusekulu

BSFC näitab, kui tõhusalt mootor kütuse tööks muundab. Madalam on parem. Tüüpiline diisel: 190–230 g/kWh.

BMEP tähendab piduri keskmine efektiivne rõhk.

n_R — pöörete arv töötakti kohta (2 neljataktilise, 1 kahetaktilise puhul)
V_d — kogu veeväljasurve (m³)
n — mootori pöörlemiskiirus (p/s)

Pöördemoment

ISO 3046 võimsusreitingu tüübid

Hinnang	Kood	Tegur	Kirjeldus
Pidev	COP	1,0×	Piiramatud tunnid konstantsel koormusel
Peaminister	PRP	1,1×	Piiramatu arv tunde, muutuv koormus, keskmine ≤ 80% PRP-st
Piiratud aeg	Pikaajaline toetus	1,2×	Max 500 tundi aastas 100% LTP juures
Hädaolukorra ooterežiim	ESP	1,3×	Max 200 tundi aastas, ülekoormus pole lubatud

Praktiline näide

Näide — 6-silindriline turbomootoriga diiselmootor, 12 l

Antud: Kütusekulu = 50 kg/h, CV = 42 700 kJ/kg, η = 38%, töömaht = 12 l, kiirus = 1500 p/min, 4-taktiline

Q_sisse = 50 × 42 700 / 3600 = 593,1 kW (soojuslik)

P = 593,1 × 0,38 = 225,4 kW

BSFC = 50 000 / 225,4 = 221,8 g/kWh

Pöördemoment = 225 400 / (2π × 25) = 1435 Nm

BMEP = 225 400 × 2 × 60 / (0,012 × 1500) = 15,0 baari

Diisel- ja bensiinimootorite võrdlus

Parameeter	Diisel	Maagaas
Termiline efektiivsus	35-52%	28-42%
BSFC (ekvivalent)	190-230 g/kWh	230-300 g/kWh
BMEP (turboülelaadimisega)	15–25 baari	12–20 baari
Õhu ja kütuse suhe (stohhiin)	14.5:1	17.2:1
Tihendussuhe	15-22:1	10-14:1
CO₂ kWh kohta	~650 g	~490 g
NOx	Kõrgem	Alumine (lahja segu)

Tüüpilised mootori BSFC väärtused

Mootori tüüp	BSFC (g/kWh)	Tõhusus
Väike kiire diiselmootor (<100 kW)	230-270	30-36%
Keskmise kiirusega diiselmootor (100–1000 kW)	195-230	35-42%
Suur keskmise kiirusega (1–10 MW)	180-200	40-46%
Aeglasel kiirusel töötav merediisel (10+ MW)	160-175	48-52%
Bensiinimootor (lahja seguga)	230–280 (ekv.)	35-42%

⚠️ Märkus: ISO 3046 võrdlustingimused: 25 °C, 100 kPa, suhteline õhuniiskus 30%. Võimsus väheneb ligikaudu 3,5% iga 300 m kohta üle 300 m kõrgusel ja ~2% iga 5,5 °C kohta üle 25 °C.