Zana ya Uhandisi Isiyolipisha
Kikokotoo cha Vigezo vya Injini
Kiwango cha nguvu ya injini ya ISO 3046, BSFC, BMEP, torque, na ufanisi wa joto. Kulinganisha kwa dini na injini za gesi na msaada wa kupunguzwa kwa viwango.
Results
Nguvu ya Injini Kutoka kwa Mafuta
Pato la nguvu ya breki linatokana na nguvu ya nishati ya mafuta iliyozidishwa kwa ufanisi wa joto:
- ṁ_f — kiwango cha mtiririko wa uzani wa mafuta (kg/s)
- CV — thamani ya joto ya mafuta (kJ/kg)
- η — ufanisi wa joto wa hrekani (desimali)
BSFC — Matumizi Mahususi ya Mafuta
BSFC inaonyesha jinsi injini inavyobadilisha mafuta kuwa kazi kwa ufanisi. Zaidi ndogo ndivyo ni bora. Dieseli ya kawaida: 190–230 g/kWh.
BMEP — Shinikizo la Wastani Lenye Ufanisi wa Hrekani
- n_R — mzunguko kwa kila mstroke wa nguvu (2 kwa 4-stroke, 1 kwa 2-stroke)
- V_d — jumla ya uhamaji (m³)
- n — kasi ya injini (rev/s)
Torque
Aina za Ukadiriaji wa Nguvu ISO 3046
| Rating | Code | Factor | Maelezo |
|---|---|---|---|
| Continuous | COP | 1.0× | Saa zisizohesabunika kwa mizigo isiyobadilika |
| Prime | PRP | 1.1× | Saa zisizohesabunika, mizigo inayobadilika, wastani ≤ 80% ya PRP |
| Limited Time | LTP | 1.2× | Zaidi 500 h/mwaka kwa 100% ya LTP |
| Hali ya Haraka ya Dharura | ESP | 1.3× | Zaidi 200 h/mwaka, hakuna mzigo wa ziada unaoruhusiwa |
Mfano wa Vitendo
Given: Fuel consumption = 50 kg/h, CV = 42,700 kJ/kg, η = 38%, Displacement = 12 L, Speed = 1500 RPM, 4-stroke
Q_in = 50 × 42,700 / 3600 = 593.1 kW (joto)
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
Kulinganisha Injini ya Dieseli na Gesi
| Parameter | Diesel | Natural Gas |
|---|---|---|
| Ufanisi wa Joto | 35–52% | 28–42% |
| BSFC (sawa) | 190–230 g/kWh | 230–300 g/kWh |
| BMEP (yenye turbo) | 15–25 bar | 12–20 bar |
| Uwiano wa A/F (stoichiometric) | 14.5:1 | 17.2:1 |
| Uwiano wa Ukubwa | 15–22:1 | 10–14:1 |
| CO₂ per kWh | ~650 g | ~490 g |
| NOx | Higher | Chini (maji machache) |
Thamani za Kawaida za BSFC za Injini
| Engine Type | BSFC (g/kWh) | Efficiency |
|---|---|---|
| Mtambo mdogo wa haraka wa diesel (<100 kW) | 230–270 | 30–36% |
| Mtambo wa haraka wa kawaida wa diesel (100–1000 kW) | 195–230 | 35–42% |
| Mtambo mkubwa wa kati-haraka (1–10 MW) | 180–200 | 40–46% |
| Mtambo wa diesel wa bahari wa polepole (10+ MW) | 160–175 | 48–52% |
| Injini ya gesi (maji machache) | 230–280 (eq.) | 35–42% |
⚠️ Note: ISO 3046 reference conditions: 25 °C, 100 kPa, 30% relative humidity. Derate approximately 3.5% per 300 m above 300 m altitude and ~2% per 5.5 °C above 25 °C.
Vyombo vya kubadilisha mzani wa shambani na programu. Inavyotumiwa katika nchi zaidi ya 50.