Gratis technisch hulpmiddel
Motorparameterscalculator
ISO 3046 motorvermogen, BSFC, BMEP, koppel en thermisch rendement. Vergelijking tussen diesel- en gasmotoren met ondersteuning voor vermogensreductie.
Resultaten
Motorvermogen uit brandstof
Het remvermogen wordt afgeleid van de brandstofenergie-inbreng vermenigvuldigd met het thermisch rendement:
- ṁ_f — brandstofmassastroom (kg/s)
- CV — calorische waarde van de brandstof (kJ/kg)
- η — thermisch remrendement (decimaal)
BSFC — Remspecifiek brandstofverbruik
BSFC geeft aan hoe efficiënt de motor brandstof omzet in arbeid. Een lagere waarde is beter. Typische dieselwaarde: 190–230 g/kWh.
BMEP — Gemiddelde effectieve remdruk
- n_R — omwentelingen per arbeidslag (2 voor 4-takt, 1 voor 2-takt)
- V_d — totale verplaatsing (m³)
- n — motortoerental (omw/s)
Koppel
ISO 3046 Vermogensclassificatietypen
| Beoordeling | Code | Factor | Beschrijving |
|---|---|---|---|
| Doorlopend | COP | 1,0× | Onbeperkt aantal uren bij constante belasting |
| Prime | PRP | 1,1× | Onbeperkt aantal uren, variabele belasting, gemiddeld ≤ 80% PRP |
| Beperkte bedrijfstijd | LTP | 1,2× | Maximaal 500 uur per jaar bij 100% LTP |
| Noodstandby | ESP | 1,3× | Maximaal 200 uur per jaar, geen overbelasting toegestaan. |
Opmerking: De vermenigvuldigingsfactoren hierboven zijn indicatieve vuistregels uit de industrie voor het vergelijken van nominatiecategorieën. ISO 3046-1 / ISO 8528-1 definiëren de categorieën (COP, PRP, LTP, ESP), maar definiëren geen universele conversiefactoren tussen hen — gebruik altijd de door de fabrikant gedeclareerde nominering voor elke categorie.
Praktisch voorbeeld
Gegeven: Brandstofverbruik = 50 kg/u, CV = 42.700 kJ/kg, η = 38%, Cilinderinhoud = 12 L, Toerental = 1500 RPM, 4-takt
Q_in = 50 × 42.700 / 3600 = 593,1 kW (thermisch)
P = 593,1 × 0,38 = 225,4 kW
BSFC = 50.000 / 225,4 = 221,8 g/kWh
Koppel = 225.400 / (2π × 25) = 1435 N·m
BMEP = 225.400 × 2 × 60 / (0,012 × 1500) = 15,0 bar
Vergelijking diesel- en gasmotor
| Parameter | Diesel | Aardgas |
|---|---|---|
| Thermisch rendement | 35-52% | 28-42% |
| BSFC (gelijkwaardig) | 190-230 g/kWh | 230-300 g/kWh |
| BMEP (turbogeladen) | 15-25 bar | 12-20 bar |
| Lucht/brandstofverhouding (stoichiometrisch) | 14.5:1 | 17.2:1 |
| Compressieverhouding | 15-22:1 | 10-14:1 |
| CO₂ per kWh | ~650 g | ~490 g |
| NOx | Hoger | Lager (magere verbranding) |
Typische BSFC-waarden van motoren
| Motortype | BSFC (g/kWh) | Efficiëntie |
|---|---|---|
| Kleine, snelle dieselmotor (<100 kW) | 230-270 | 30-36% |
| Middelsnelle dieselmotor (100–1000 kW) | 195-230 | 35-42% |
| Grote middensnelheid (1–10 MW) | 180-200 | 40-46% |
| Langzaam draaiende scheepsdiesel (10+ MW) | 160-175 | 48-52% |
| Gasmotor (arme verbranding) | 230-280 (eq.) | 35-42% |
⚠️ Let op: Referentieomstandigheden volgens ISO 3046: 25 °C, 100 kPa, 30% relatieve vochtigheid. Verminder het vermogen met ongeveer 3,5% per 300 m boven een hoogte van 300 m en met ongeveer 2% per 5,5 °C boven 25 °C.
Het specifiek brandstofverbruik (Brake Specific Fuel Consumption, BSFC) is de verbruikte brandstof per eenheid vermogen per uur, in g/kWh. Het geeft direct het motorrendement weer:
- Kleine snellopende dieselmotor: 230–270 g/kWh
- Middellopende dieselmotor: 195–230 g/kWh
- Grote langzaamlopende scheepsdiesel: 160–175 g/kWh
- Gasmotor (armmengsel / lean burn): 230–280 g/kWh equivalent
Lagere BSFC = hoger rendement = minder brandstof per kW.
BMEP (Brake Mean Effective Pressure, gemiddelde effectieve druk) is de hypothetische constante druk op de zuiger die dezelfde netto arbeid per arbeidscyclus zou leveren. Deze parameter normaliseert de prestaties onafhankelijk van de motorgrootte.
- Natuurlijk aangezogen dieselmotor: 7–10 bar
- Turbodieselmotor: 15–25 bar
- High-performance racemotor: 25–30+ bar
Een hogere BMEP betekent meer vermogen uit een bepaald slagvolume — een maat voor het specifiek vermogen.
ISO 3046-1 definieert vier standaard vermogensklassen voor zuigerverbrandingsmotoren:
- COP: Continu vermogen (Continuous Power) — onbeperkt aantal bedrijfsuren bij constante belasting
- PRP: Basisvermogen (Prime Power) — onbeperkt aantal uren bij wisselende belasting (gem. ≤ 80%)
- LTP: Tijdelijk begrensd vermogen (Limited Time Power) — max. 500 h/jaar op 100%
- ESP: Noodstroomvermogen (Emergency Standby) — max. 200 h/jaar
Referentiecondities: 25°C, 100 kPa, 30% relatieve luchtvochtigheid.
Volgens ISO 3046-1 moet het motorvermogen worden gereduceerd (derating) bij bedrijf boven de referentiecondities:
- Hoogte: ~3.5% per 300 m boven 300 m hoogte
- Temperatuur: ~2% per 5.5°C boven 25°C omgevingstemperatuur
- Luchtvochtigheid: gering effect, meestal verwaarloosd
Voorbeeld: op 1500 m hoogte en 40°C bedraagt de vermogensreductie ≈ 3.5%×4 + 2%×2.7 ≈ 19.4%.
Dieselmotoren zijn inherent efficiënter (35–52%) dankzij hogere compressieverhoudingen (15–22:1) en armmengselverbranding. Gasmotoren (28–42%) werken met een lagere compressie (10–14:1), maar produceren minder NOx.
Bij hetzelfde afgegeven vermogen verbruiken gasmotoren meer brandstof (naar energie-inhoud), maar stoten ze ~25% minder CO₂ per kWh uit vanwege het waterstofgehalte van methaan.
De procedures die op deze pagina worden beschreven, zijn ontwikkeld en in het veld getest door het Vibromera-team met behulp van de Balanset-1A, een draagbaar tweekanaals balanceerapparaat en trillingsanalysator voor het balanceren van rotoren ter plaatse.
Professionele veldbalanceringsinstrumenten en -software. Gebruikt in meer dan 50 landen.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko is trillingsanalyse-ingenieur en oprichter en CEO van Vibromera. Al meer dan 15 jaar balanceert hij draaiende machines in het veld in plaats van op een proefbank: mulchmachines, industriële ventilatoren, brekers, centrifuges, assen en spindels. Uit dat werk zijn de Balanset-instrumenten voortgekomen — ze zijn ontworpen als gereedschap dat een specialist mee kan nemen naar de machine en ter plaatse alleen kan gebruiken, niet als laboratoriumapparatuur. Vibromera is opgericht in 2017 en is sinds 2023 gevestigd in Porto, Portugal. Ontwikkeling, assemblage en ondersteuning van de Balanset-lijn vinden hier plaats. Het vlaggenschip is de Balanset-1A, een draagbare analyser voor balanceren in één en twee vlakken en voor trillingsdiagnostiek. Nikolai is persoonlijk betrokken bij de klantenondersteuning, bij het oplossen van moeilijke balanceerklussen en bij de ontwikkeling van de software. Hij werkt met klanten wereldwijd, in elke taal.
