เครื่องมือวิศวกรรมฟรี
เครื่องคำนวณพารามิเตอร์เครื่องยนต์
การวัดกำลังเครื่องยนต์ตามมาตรฐาน ISO 3046, BSFC, BMEP, แรงบิด และประสิทธิภาพเชิงความร้อน การเปรียบเทียบเครื่องยนต์ดีเซลกับเครื่องยนต์เบนซิน พร้อมข้อมูลรองรับการลดกำลังเครื่องยนต์.
Results
กำลังเครื่องยนต์จากเชื้อเพลิง
กำลังเบรกคำนวณได้จากพลังงานเชื้อเพลิงที่ป้อนเข้าไปคูณด้วยประสิทธิภาพเชิงความร้อน:
- ṁ_f — อัตราการไหลของมวลเชื้อเพลิง (กก./วินาที)
- ประวัติย่อ — ค่าพลังงานความร้อนของเชื้อเพลิง (กิโลจูล/กิโลกรัม)
- η — ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเบรก (ทศนิยม)
BSFC — อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะต่อเบรก
ค่า BSFC บ่งบอกถึงประสิทธิภาพในการแปลงเชื้อเพลิงเป็นพลังงานของเครื่องยนต์ ยิ่งต่ำยิ่งดี โดยทั่วไปแล้วเครื่องยนต์ดีเซลจะมีค่า 190–230 กรัม/กิโลวัตต์ชั่วโมง.
BMEP — แรงดันเฉลี่ยประสิทธิผลของเบรก
- n_R — จำนวนรอบต่อจังหวะการทำงาน (2 สำหรับเครื่องยนต์ 4 จังหวะ, 1 สำหรับเครื่องยนต์ 2 จังหวะ)
- วี_ดี — ปริมาตรการแทนที่ทั้งหมด (m³)
- n — ความเร็วรอบเครื่องยนต์ (รอบ/วินาที)
แรงบิด
ประเภทการให้คะแนนกำลังไฟฟ้า ISO 3046
| การให้คะแนน | โค้ด | ปัจจัย | Description |
|---|---|---|---|
| ต่อเนื่อง | ตำรวจ | 1.0 เท่า | ใช้งานได้ไม่จำกัดชั่วโมงที่โหลดคงที่ |
| ไพรม์ | พีอาร์พี | 1.1× | ไม่จำกัดชั่วโมง โหลดแปรผันได้ เฉลี่ย ≤ 80% ของ PRP |
| เวลาจำกัด | แอลทีพี | 1.2 เท่า | สูงสุด 500 ชั่วโมงต่อปี ที่ 100% LTP |
| การเตรียมพร้อมฉุกเฉิน | เอสพี | 1.3 เท่า | ใช้งานสูงสุด 200 ชั่วโมงต่อปี ห้ามใช้งานเกินกำลัง |
ตัวอย่างการปฏิบัติ
ที่ให้ไว้: อัตราสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง = 50 กก./ชม., กำลังขับ = 42,700 กิโลจูล/กก., η = 38%, ปริมาตรกระบอกสูบ = 12 ลิตร, ความเร็วรอบ = 1500 รอบต่อนาที, 4 จังหวะ
Q_in = 50 × 42,700 / 3600 = 593.1 กิโลวัตต์ (ความร้อน)
P = 593.1 × 0.38 = 225.4 กิโลวัตต์
BSFC = 50,000 / 225.4 = 221.8 กรัม/กิโลวัตต์ชั่วโมง
แรงบิด = 225,400 / (2π × 25) = 1435 นิวตันเมตร
BMEP = 225,400 × 2 × 60 / (0.012 × 1500) = 15.0 บาร์
การเปรียบเทียบเครื่องยนต์ดีเซลกับเครื่องยนต์เบนซิน
| พารามิเตอร์ | ดีเซล | ก๊าซธรรมชาติ |
|---|---|---|
| ประสิทธิภาพเชิงความร้อน | 35–52% | 28–42% |
| BSFC (เทียบเท่า) | 190–230 กรัม/กิโลวัตต์ชั่วโมง | 230–300 กรัม/กิโลวัตต์ชั่วโมง |
| บีเอ็มอีพี (เทอร์โบชาร์จ) | 15–25 บาร์ | 12–20 บาร์ |
| อัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิง (สโตอิค) | 14.5:1 | 17.2:1 |
| อัตราส่วนการบีบอัด | 15–22:1 | 10–14:1 |
| CO₂ ต่อ kWh | ~650 กรัม | ~490 กรัม |
| ไนโตรเจนออกไซด์ | สูงกว่า | ส่วนล่าง (เผาผลาญไขมัน) |
ค่า BSFC ของเครื่องยนต์ทั่วไป
| ประเภทเครื่องยนต์ | BSFC (กรัม/กิโลวัตต์ชั่วโมง) | ประสิทธิภาพ |
|---|---|---|
| เครื่องยนต์ดีเซลขนาดเล็กความเร็วสูง (<100 กิโลวัตต์) | 230–270 | 30–36% |
| เครื่องยนต์ดีเซลความเร็วปานกลาง (100–1000 กิโลวัตต์) | 195–230 | 35–42% |
| มอเตอร์ขนาดใหญ่ความเร็วปานกลาง (1–10 เมกะวัตต์) | 180–200 | 40–46% |
| เครื่องยนต์ดีเซลสำหรับเรือเดินทะเลความเร็วต่ำ (10+ เมกะวัตต์) | 160–175 | 48–52% |
| เครื่องยนต์เบนซิน (การเผาไหม้แบบประหยัดเชื้อเพลิง) | 230–280 (eq.) | 35–42% |
⚠️ หมายเหตุ: เงื่อนไขอ้างอิง ISO 3046: 25 °C, 100 kPa, ความชื้นสัมพัทธ์ 30% ลดกำลังการทำงานลงประมาณ 3.5% ต่อทุกๆ 300 เมตรที่สูงกว่าระดับความสูง 300 เมตร และประมาณ 2% ต่อทุกๆ 5.5 °C ที่สูงกว่า 25 °C.
อุปกรณ์และซอฟต์แวร์ปรับสมดุลสนามระดับมืออาชีพ ใช้งานในกว่า 50 ประเทศ.