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エンジンパラメータ計算機
ISO 3046エンジン出力定格、BSFC、BMEP、トルク、熱効率。ディーゼルエンジンとガスエンジンの比較(ディレーティングサポート付き)。
結果
燃料からのエンジンパワー
ブレーキ出力は、燃料エネルギー入力と熱効率の積から算出されます。
- ṁ_f — 燃料質量流量(kg/s)
- CV — 燃料の発熱量(kJ/kg)
- η — ブレーキ熱効率(小数)
BSFC — ブレーキ比燃料消費率
BSFCは、エンジンが燃料を仕事に変換する効率を示します。数値が低いほど良いです。一般的なディーゼル燃料の場合:190~230 g/kWh。
BMEP — ブレーキ平均有効圧力
- n_R — 1ストロークあたりの回転数(4ストロークの場合は2回転、2ストロークの場合は1回転)
- V_d — 総排気量(m³)
- n — エンジン回転数(回転/秒)
トルク
ISO 3046 電力定格の種類
| 評価 | コード | 要素 | 説明 |
|---|---|---|---|
| 連続 | COP | 1.0倍 | 一定負荷で無制限の時間 |
| プライム | PRP | 1.1倍 | 無制限の時間、可変負荷、平均≤80%のPRP |
| 期間限定 | LTP | 1.2倍 | 100% LTPで最大500時間/年 |
| 緊急スタンバイ | ESP | 1.3倍 | 年間最大200時間、過負荷は許可されません |
注: 上記の乗算係数は、定格カテゴリを比較するための業界の経験則を示すものです。ISO 3046-1 / ISO 8528-1 はカテゴリ(COP、PRP、LTP、ESP)を定義していますが、それらの間の普遍的な換算係数は定義していません。各カテゴリについては、常に製造元の宣言された定格を使用してください。
計算例
条件: 燃料消費量 = 50 kg/h、CV = 42,700 kJ/kg、η = 38%、排気量 = 12 L、速度 = 1500 RPM、4ストローク
Q_in = 50 × 42,700 ÷ 3600 = 593.1kW(熱)
P = 593.1 × 0.38 = 225.4kW
BSFC = 50,000 ÷ 225.4 = 221.8 g/kWh
トルク = 225,400 / (2π × 25) = 1435 N-m
BMEP=225,400×2×60/(0.012×1500)= 15.0バール
ディーゼルエンジンとガソリンエンジンの比較
| パラメータ | ディーゼル | 天然ガス |
|---|---|---|
| 熱効率 | 35~52% | 28~42% |
| BSFC(同等) | 190~230 g/kWh | 230~300 g/kWh |
| BMEP(ターボチャージャー付き) | 15~25バール | 12~20バール |
| A/F比(ストイキ) | 14.5:1 | 17.2:1 |
| 圧縮比 | 15~22:1 | 10~14:1 |
| 1kWhあたりのCO₂ | 約650グラム | 約490グラム |
| NOx | より高い | 低め(リーンバーン) |
典型的なエンジンBSFC値
| エンジンタイプ | BSFC(g/kWh) | 効率 |
|---|---|---|
| 小型高速ディーゼル(<100 kW) | 230~270 | 30~36% |
| 中速ディーゼル(100~1000kW) | 195~230 | 35~42% |
| 大型中速(1~10MW) | 180~200 | 40~46% |
| 低速船舶用ディーゼル(10MW以上) | 160~175 | 48~52% |
| ガスエンジン(リーンバーン) | 230~280(当量) | 35~42% |
⚠️ 注意: ISO 3046 基準条件:25 °C、100 kPa、相対湿度 30%。高度300 mを超える場合は300 mごとに約3.5%、25 °Cを超える場合は5.5 °Cごとに約2%低下します。
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