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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。
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.
このページで説明されている手順は、Vibromeraチームが、現場でのロータバランシング用ポータブル2チャンネルバランサー兼振動アナライザーであるBalanset-1Aを使用して開発し、実地試験を行ったものです。
プロフェッショナルなフィールドバランシング機器とソフトウェア。50か国以上で使用されています。
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenkoは、振動解析エンジニアであり、Vibromeraの創業者兼CEOです。 15年以上にわたり、彼は試験台上ではなく現場で回転機械のバランシングを行ってきました——マルチャー、産業用ファン、クラッシャー、遠心分離機、シャフト、スピンドルなど。この経験から生まれたのがBalanset計測器であり、専門家が機械のもとへ持ち運び、現場で単独で使用できる道具として設計されています。実験室用の機器ではありません。 Vibromeraは2017年に設立され、2023年以降はポルトガル・ポルトを拠点としています。Balansetシリーズの開発、組み立て、サポートはすべてここで行われています。フラッグシップ機器はBalanset-1Aであり、単一平面および二平面バランシングと振動診断のための可搬式アナライザーです。 Nikolaiは、カスタマーサポート、困難なバランシング案件への対応、そしてソフトウェアの開発に自ら携わっています。世界中の顧客と、どの言語でも対応しています。
