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Calculateur de paramètres moteur
Puissance nominale, consommation spécifique de carburant (BSFC), pression moyenne effective (BMEP), couple et rendement thermique des moteurs selon la norme ISO 3046. Comparaison des moteurs diesel et essence avec prise en charge du détarage.
Résultats
La puissance du moteur provenant du carburant
La puissance de freinage est calculée à partir de l'énergie consommée par le carburant multipliée par le rendement thermique :
- ṁ_f — débit massique de carburant (kg/s)
- CV — pouvoir calorifique du carburant (kJ/kg)
- η — rendement thermique du frein (décimal)
BSFC — Consommation spécifique de carburant au frein
La consommation spécifique de carburant (BSFC) indique l'efficacité avec laquelle le moteur convertit le carburant en énergie. Plus elle est basse, mieux c'est. Valeurs typiques pour un moteur diesel : 190–230 g/kWh.
BMEP — Pression moyenne effective au frein
- n_R — tours par temps moteur (2 pour 4 temps, 1 pour 2 temps)
- V_d — déplacement total (m³)
- n — régime moteur (tr/min)
Couple
Types de puissance nominale ISO 3046
| Notation | Code | Facteur | Description |
|---|---|---|---|
| Continu | FLIC | 1,0× | Heures illimitées à charge constante |
| Prime | PRP | 1,1× | Heures illimitées, charge variable, moyenne ≤ 80% de PRP |
| Durée limitée | LTP | 1,2× | Max 500 h/an à 100% LTP |
| veille d'urgence | ESP | 1,3× | 200 h/an maximum, aucune surcharge autorisée |
Exemple pratique
Compte tenu de ce qui précède : Consommation de carburant = 50 kg/h, CV = 42 700 kJ/kg, η = 38%, Cylindrée = 12 L, Régime = 1 500 tr/min, 4 temps
Q_in = 50 × 42 700 / 3 600 = 593,1 kW (thermique)
P = 593,1 × 0,38 = 225,4 kW
BSFC = 50 000 / 225,4 = 221,8 g/kWh
Couple = 225 400 / (2π × 25) = 1435 N·m
BMEP = 225 400 × 2 × 60 / (0,012 × 1 500) = 15,0 bar
Comparaison des moteurs diesel et à essence
| Paramètre | Diesel | Gaz naturel |
|---|---|---|
| efficacité thermique | 35–52% | 28–42% |
| BSFC (équivalent) | 190–230 g/kWh | 230–300 g/kWh |
| PME (turbocompressé) | 15–25 bars | 12–20 bars |
| Rapport air/carburant (stœchiométrique) | 14.5:1 | 17.2:1 |
| Taux de compression | 15–22:1 | 10–14:1 |
| CO₂ par kWh | ~650 g | ~490 g |
| NOx | Plus haut | Inférieur (brûler les graisses) |
Valeurs typiques de la consommation spécifique de carburant (BSFC) du moteur
| Type de moteur | BSFC (g/kWh) | Efficacité |
|---|---|---|
| Petit moteur diesel à grande vitesse (<100 kW) | 230–270 | 30–36% |
| Diesel à vitesse moyenne (100–1000 kW) | 195–230 | 35–42% |
| Grandes turbines à vitesse moyenne (1–10 MW) | 180–200 | 40–46% |
| Moteur diesel marin à basse vitesse (10+ MW) | 160–175 | 48–52% |
| Moteur à essence (combustion pauvre) | 230–280 (eq.) | 35–42% |
⚠️ Remarque : Conditions de référence ISO 3046 : 25 °C, 100 kPa, humidité relative de 301 TP3T. Réduire la puissance d’environ 3,51 TP3T par tranche de 300 m au-dessus de 300 m d’altitude et d’environ 21 TP3T par tranche de 5,5 °C au-dessus de 25 °C.
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