Besplatni inženjerski alat
Kalkulator parametara motora
Nazivna snaga motora prema ISO 3046, BSFC, BMEP, okretni moment i toplinska učinkovitost. Usporedba dizelskih i plinskih motora s podrškom za smanjenje snage.
Rezultati
Snaga motora iz goriva
Izlazna snaga kočenja dobiva se množenjem ulazne energije goriva s toplinskim stupnjem korisnosti:
- ṁ_f — maseni protok goriva (kg/s)
- CV — kalorijska vrijednost goriva (kJ/kg)
- η — toplinska učinkovitost kočnice (decimalno)
BSFC — Specifična potrošnja goriva pri kočenju
BSFC pokazuje koliko učinkovito motor pretvara gorivo u rad. Niže je bolje. Tipično dizelsko gorivo: 190–230 g/kWh.
BMEP — Srednji efektivni tlak kočnice
- n_R — okretaji po taktu motora (2 za 4-taktni, 1 za 2-taktni)
- V_d — ukupni istisnina (m³)
- n — brzina motora (okretaji/s)
Okretni moment
Vrste nazivne snage prema ISO 3046
| Ocjena | Kod | Faktor | Opis |
|---|---|---|---|
| Stalan | COP | 1,0× | Neograničeni sati pri konstantnom opterećenju |
| Primarni | PRP | 1,1× | Neograničeni sati, promjenjivo opterećenje, prosjek ≤ 80% PRP-a |
| Ograničeno vrijeme | LTP | 1,2× | Maks. 500 h/godišnje kod 100% LTP |
| Hitna pripravnost | ESP | 1,3× | Maks. 200 h/godišnje, nije dopušteno preopterećenje |
Bilješka: Gore navedeni faktori množenja okvirna su industrijska pravila palca za usporedbu kategorija nazivnih snaga. ISO 3046-1 / ISO 8528-1 definiraju kategorije (COP, PRP, LTP, ESP), ali ne definiraju univerzalne faktore pretvorbe između njih — uvijek koristite deklariranu nazivnu snagu proizvođača za svaku kategoriju.
Praktični primjer
Dano: Potrošnja goriva = 50 kg/h, CV = 42.700 kJ/kg, η = 38%, Zapremnina = 12 L, Brzina = 1500 o/min, 4-taktni
Q_in = 50 × 42 700 / 3600 = 593.1 kW (toplinska)
P = 593,1 × 0,38 = 225,4 kW
BSFC = 50.000 / 225,4 = 221,8 g/kWh
Okretni moment = 225.400 / (2π × 25) = 1435 N·m
BMEP = 225.400 × 2 × 60 / (0,012 × 1500) = 15,0 bara
Usporedba dizelskih i plinskih motora
| Parametar | Dizel | Prirodni plin |
|---|---|---|
| Toplinska učinkovitost | 35–52% | 28–42% |
| BSFC (ekvivalent) | 190–230 g/kWh | 230–300 g/kWh |
| BMEP (s turbopunjačem) | 15–25 bara | 12–20 bara |
| Omjer zraka i goriva (stehiometrijski) | 14.5:1 | 17.2:1 |
| Omjer kompresije | 15–22:1 | 10–14:1 |
| CO₂ po kWh | ~650 g | ~490 g |
| NOx | Viši | Niže (siromašna smjesa) |
Tipične vrijednosti BSFC motora
| Vrsta motora | BSFC (g/kWh) | Učinkovitost |
|---|---|---|
| Mali dizelski motor velike brzine (<100 kW) | 230–270 | 30–36% |
| Srednjebrzinski dizelski motor (100–1000 kW) | 195–230 | 35–42% |
| Veliki srednjebrzinski (1–10 MW) | 180–200 | 40–46% |
| Sporohodni brodski dizel (10+ MW) | 160–175 | 48–52% |
| Plinski motor (siromašna smjesa) | 230–280 (ekv.) | 35–42% |
⚠️ Napomena: Referentni uvjeti prema ISO 3046: 25 °C, 100 kPa, relativna vlažnost 30%. Smanjenje snage približno 3,5% na svakih 300 m iznad 300 m nadmorske visine i ~2% na svakih 5,5 °C iznad 25 °C.
Brake Specific Fuel Consumption is the fuel consumed per unit power per hour, in g/kWh. It directly indicates engine efficiency:
- Small high-speed diesel: 230–270 g/kWh
- Medium-speed diesel: 195–230 g/kWh
- Large slow-speed marine: 160–175 g/kWh
- Gas engine (lean burn): 230–280 g/kWh equivalent
Lower BSFC = higher efficiency = less fuel per kW.
BMEP (Brake Mean Effective Pressure) is the hypothetical constant pressure acting on the piston that would produce the same net work per cycle. It normalizes performance independent of engine size.
- Naturally aspirated diesel: 7–10 bar
- Turbocharged diesel: 15–25 bar
- High-performance racing: 25–30+ bar
Higher BMEP means more power from a given displacement — a measure of specific output.
ISO 3046-1 defines four standard power ratings for reciprocating IC engines:
- COP: Continuous Power — unlimited running at constant load
- PRP: Prime Power — unlimited hours at variable load (avg ≤ 80%)
- LTP: Limited Time Power — max 500 h/year at 100%
- ESP: Emergency Standby — max 200 h/year
Reference conditions: 25°C, 100 kPa, 30% relative humidity.
Per ISO 3046-1, engine power must be derated when operating above reference conditions:
- Altitude: ~3.5% per 300 m above 300 m elevation
- Temperature: ~2% per 5.5°C above 25°C ambient
- Humidity: minor effect, usually neglected
Example: at 1500 m altitude and 40°C, derating ≈ 3.5%×4 + 2%×2.7 ≈ 19.4%.
Diesel engines are inherently more efficient (35–52%) due to higher compression ratios (15–22:1) and lean combustion. Gas engines (28–42%) use lower compression (10–14:1) but produce less NOx.
For the same power output, gas engines consume more fuel (by energy) but produce ~25% less CO₂ per kWh due to the hydrogen content of methane.
Postupke opisane na ovoj stranici razvio je i terenski testirao tim Vibromera koristeći Balanset-1A, prijenosni dvokanalni balanser i analizator vibracija za balansiranje rotora na terenu.
Profesionalni instrumenti i softver za balansiranje na terenu. Koriste se u više od 50 zemalja.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko inženjer je analize vibracija te osnivač i izvršni direktor tvrtke Vibromera. Više od 15 godina balansira rotacijsku opremu na terenu, a ne na ispitnom stolu: malčere, industrijske ventilatore, drobilice, centrifuge, vratila i vretena. Upravo je iz tog rada nastala oprema Balanset — osmišljena je kao alat koji stručnjak može ponijeti do stroja i sam njime raditi na licu mjesta, a ne kao laboratorijska oprema. Vibromera je osnovana 2017. godine, a od 2023. sjedište joj je u Portu u Portugalu. Ovdje se odvijaju razvoj, sklapanje i podrška za liniju Balanset. Vodeći instrument je Balanset-1A, prijenosni analizator za balansiranje u jednoj i dvije ravnine te za dijagnostiku vibracija. Nikolai je osobno uključen u podršku korisnicima, u rješavanje složenih slučajeva balansiranja i u razvoj programske podrške. Radi s korisnicima diljem svijeta, na bilo kojem jeziku.
