Ferramenta de Engenharia Gratuita
Calculadora de Parâmetros do Motor
Classificação de potência do motor ISO 3046, BSFC, BMEP, torque e eficiência térmica. Comparação entre motores a diesel e a gás com suporte para redução de capacidade (derating).
Resultados
Potência do Motor a partir do Combustível
A potência de saída no eixo é derivada da entrada de energia do combustível multiplicada pela eficiência térmica:
- ṁ_f — vazão em massa do combustível (kg/s)
- CV — poder calorífico do combustível (kJ/kg)
- η — eficiência térmica no eixo (decimal)
BSFC — Consumo Específico de Combustível no Eixo
O BSFC indica com que eficiência o motor converte combustível em trabalho. Menor é melhor. Diesel típico: 190–230 g/kWh.
BMEP — Pressão Média Efetiva no Eixo
- n_R — revoluções por ciclo de potência (2 para 4 tempos, 1 para 2 tempos)
- V_d — deslocamento total (m³)
- n — velocidade do motor (rev/s)
Torque
Tipos de Classificação de Potência ISO 3046
| Classificação | Código | Fator | Descrição |
|---|---|---|---|
| Contínuo | COP | 1.0× | Horas ilimitadas em carga constante |
| Prime | PRP | 1.1× | Horas ilimitadas, carga variável, média ≤ 80% do PRP |
| Tempo Limitado | LTP | 1.2× | Máx. 500 h/ano a 100% LTP |
| Emergência / Reserva | ESP | 1.3× | Máx. 200 h/ano, sobrecarga não permitida |
Nota: The multiplication factors above are indicative industry rules of thumb for comparing rating categories. ISO 3046-1 / ISO 8528-1 define the categories (COP, PRP, LTP, ESP) but do not define universal conversion factors between them — always use the manufacturer’s declared rating for each category.
Exemplo Prático
Dados: Consumo de combustível = 50 kg/h, CV = 42.700 kJ/kg, η = 38%, Deslocamento = 12 L, Velocidade = 1500 RPM, 4 tempos
Q_in = 50 × 42.700 / 3600 = 593,1 kW (térmico)
P = 593,1 × 0,38 = 225,4 kW
BSFC = 50.000 / 225,4 = 221,8 g/kWh
Torque = 225.400 / (2π × 25) = 1435 N·m
BMEP = 225.400 × 2 × 60 / (0,012 × 1500) = 15,0 bar
Comparação entre Motor a Diesel e a Gás
| Parâmetro | Diesel | Gás Natural |
|---|---|---|
| Eficiência Térmica | 35–52% | 28–42% |
| BSFC (equivalente) | 190–230 g/kWh | 230–300 g/kWh |
| BMEP (turboalimentado) | 15–25 bar | 12–20 bar |
| Relação A/C (estequiométrica) | 14.5:1 | 17.2:1 |
| Taxa de compressão | 15–22:1 | 10–14:1 |
| CO₂ por kWh | ~650 g | ~490 g |
| NOx | Superior | Menor (queima magra) |
Valores típicos de BSFC do motor
| Tipo de motor | BSFC (g/kWh) | Eficiência |
|---|---|---|
| Diesel de alta rotação pequeno (<100 kW) | 230–270 | 30–36% |
| Diesel de rotação média (100–1000 kW) | 195–230 | 35–42% |
| Grande de rotação média (1–10 MW) | 180–200 | 40–46% |
| Diesel marítimo de baixa rotação (10+ MW) | 160–175 | 48–52% |
| Motor a gás (queima magra) | 230–280 (eq.) | 35–42% |
⚠️ Nota: Condições de referência ISO 3046: 25 °C, 100 kPa, 30% de umidade relativa. Reduza a capacidade aproximadamente 3,5% a cada 300 m acima de 300 m de altitude e ~2% a cada 5,5 °C acima de 25 °C.
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