כלי הנדסי חינמי
מחשבון פרמטרי מנוע
דירוג הספק מנוע לפי ISO 3046, BSFC, BMEP, מומנט ויעילות תרמית. השוואה בין מנועי דיזל למנועי גז עם תמיכה בהפחתת הספק.
תוצאות
הספק מנוע מהדלק
הספק הבלימה נגזר מאנרגיית הדלק הנכנסת כפול היעילות התרמית:
- ṁ_f — ספיקת מסת דלק (kg/s)
- CV — הערך הקלורי של הדלק (kJ/kg)
- η — יעילות תרמית בבלימה (decimal)
BSFC — צריכת דלק ספציפית בבלימה
BSFC מציין עד כמה המנוע ממיר דלק לעבודה ביעילות. ערך נמוך יותר עדיף. דיזל טיפוסי: 190–230 g/kWh.
BMEP — לחץ אפקטיבי ממוצע בבלימה
- n_R — סיבובים לכל פעימת כוח (2 עבור 4 פעימות, 1 עבור 2 פעימות)
- V_d — נפח עבודה כולל (m³)
- n — מהירות מנוע (rev/s)
מומנט
סוגי דירוג הספק ISO 3046
| דֵרוּג | קוד | מקדם | תיאור |
|---|---|---|---|
| רָצִיף | COP | 1.0× | שעות ללא הגבלה בעומס קבוע |
| רִאשׁוֹנִי | PRP | 1.1× | שעות ללא הגבלה, עומס משתנה, ממוצע ≤ 80% של PRP |
| זמן מוגבל | LTP | 1.2× | מקסימום 500 שעות/שנה ב-100% LTP |
| מצב חירום | ESP | 1.3× | מקסימום 200 שעות בשנה, אין עומס יתר |
הערה: The multiplication factors above are indicative industry rules of thumb for comparing rating categories. ISO 3046-1 / ISO 8528-1 define the categories (COP, PRP, LTP, ESP) but do not define universal conversion factors between them — always use the manufacturer’s declared rating for each category.
דוגמה מעשית
נתון: צריכת דלק = 50 kg/h, CV = 42,700 kJ/kg, η = 38%, נפח עבודה = 12 L, מהירות = 1500 RPM, 4-stroke
Q_in = 50 × 42,700 / 3600 = 593.1 kW (תרמי)
P = 593.1 × 0.38 = 225.4 kW
BSFC = 50,000 / 225.4 = 221.8 g/kWh
מומנט = 225,400 / (2π × 25) = 1435 N·m
BMEP = 225,400 × 2 × 60 / (0.012 × 1500) = 15.0 bar
השוואה בין מנועי דיזל למנועי גז
| פָּרָמֶטֶר | דִיזֶל | גז טבעי |
|---|---|---|
| יעילות תרמית | 35–52% | 28–42% |
| BSFC (שווה ערך) | 190–230 g/kWh | 230–300 g/kWh |
| BMEP (טורבו) | 15–25 בר | 12–20 בר |
| יחס A/F (stoich.) | 14.5:1 | 17.2:1 |
| יחס דחיסה | 15–22:1 | 10–14:1 |
| CO₂ per kWh | ~650 g | ~490 g |
| NOx | גבוה יותר | נמוך יותר (שריפה רזה) |
ערכי BSFC אופייניים למנוע
| סוג מנוע | BSFC (g/kWh) | נצילות |
|---|---|---|
| מנוע דיזל קטן במהירות גבוהה (<100 קילוואט) | 230–270 | 30–36% |
| מנוע דיזל במהירות בינונית (100–1000 kW) | 195–230 | 35–42% |
| מנוע גדול במהירות בינונית (1–10 MW) | 180–200 | 40–46% |
| דיזל ימי איטי (10+ מגה-וואט) | 160–175 | 48–52% |
| מנוע גז (שריפה רזה) | 230–280 (eq.) | 35–42% |
⚠️ הערה: תנאי ייחוס ISO 3046: 25 מעלות צלזיוס, 100 קילופסקאל, לחות יחסית 30%. ירידה של כ-3.5% לכל 300 מטר מעל גובה 300 מטר ו-~2% לכל 5.5 מעלות צלזיוס מעל 25 מעלות צלזיוס.
מכשירי איזון ותוכנה מקצועיים לשטח. בשימוש ביותר מ-50 מדינות.
