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Calcolatrice dei parametri del motore
Potenza nominale del motore ISO 3046, BSFC, BMEP, coppia ed efficienza termica. Confronto tra motori diesel e a benzina con supporto al derating.
Risultati
Potenza del motore dal carburante
La potenza frenante è ricavata dall'energia del carburante immessa moltiplicata per l'efficienza termica:
- ṁ_f — portata massica del carburante (kg/s)
- CV — potere calorifico del combustibile (kJ/kg)
- η — efficienza termica del freno (decimale)
BSFC — Consumo specifico di carburante dei freni
Il BSFC indica l'efficienza con cui il motore converte il carburante in lavoro. Un valore più basso è meglio. Diesel tipico: 190–230 g/kWh.
BMEP — Pressione media effettiva del freno
- n_R — giri per ciclo di potenza (2 per 4 tempi, 1 per 2 tempi)
- V_d — spostamento totale (m³)
- n — velocità del motore (giri/s)
Coppia
Tipi di potenza nominale ISO 3046
| Valutazione | Codice | Fattore | Descrizione |
|---|---|---|---|
| Continuo | POLIZIOTTO | 1,0× | Ore illimitate a carico costante |
| Primo | PRP | 1,1× | Ore illimitate, carico variabile, media ≤ 80% di PRP |
| Tempo limitato | LTP | 1,2× | Max 500 h/anno a 100% LTP |
| Standby di emergenza | ESP | 1,3× | Max 200 h/anno, nessun sovraccarico consentito |
Esempio pratico
Dato: Consumo di carburante = 50 kg/h, CV = 42.700 kJ/kg, η = 38%, Cilindrata = 12 L, Velocità = 1500 giri/min, 4 tempi
Q_in = 50 × 42.700 / 3600 = 593,1 kW (termici)
P = 593,1 × 0,38 = 225,4 kW
BSFC = 50.000 / 225,4 = 221,8 g/kWh
Coppia = 225.400 / (2π × 25) = 1435 Nm
BMEP = 225.400 × 2 × 60 / (0,012 × 1500) = 15,0 bar
Confronto tra motori diesel e a benzina
| Parametro | Diesel | Gas naturale |
|---|---|---|
| Efficienza termica | 35–52% | 28–42% |
| BSFC (equivalente) | 190–230 g/kWh | 230–300 g/kWh |
| BMEP (turbocompresso) | 15–25 bar | 12–20 bar |
| Rapporto A/F (stoico) | 14.5:1 | 17.2:1 |
| Rapporto di compressione | 15–22:1 | 10–14:1 |
| CO₂ per kWh | ~650 grammi | ~490 g |
| NOx | Più alto | Abbassare (combustione magra) |
Valori tipici BSFC del motore
| Tipo di motore | BSFC (g/kWh) | Efficienza |
|---|---|---|
| Piccolo diesel ad alta velocità (<100 kW) | 230–270 | 30–36% |
| Diesel a media velocità (100–1000 kW) | 195–230 | 35–42% |
| Grandi velocità medie (1–10 MW) | 180–200 | 40–46% |
| Diesel marino a bassa velocità (10+ MW) | 160–175 | 48–52% |
| Motore a gas (combustione magra) | 230–280 (eq.) | 35–42% |
⚠️ Nota: Condizioni di riferimento ISO 3046: 25 °C, 100 kPa, 30% di umidità relativa. Declassamento di circa 3,5% ogni 300 m oltre i 300 m di altitudine e ~2% ogni 5,5 °C oltre i 25 °C.
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