Compreendendo o desempenho do motor diesel: principais métricas explicadas

Na verdade, os motores diesel são muito importantes para as operações de muitas indústrias, incluindo transporte, geração de energia e mineração, bem como agricultura. Os motores têm suas próprias maneiras de avaliar se estão fazendo um bom trabalho na conversão de energia em potência, pois o desempenho de um motor está diretamente relacionado à sua eficiência e potência. Hoje, examinaremos mais de perto cinco métricas essenciais de desempenho de motores diesel que ajudam a compreender e avaliar como eles operam: consumo específico de combustível do freio, torque e potência, taxa de compressão, temperatura dos gases de exaustão e relação ar-combustível.

Uma análise do consumo específico de combustível do freio

Consumo específico de combustível do freio (BSFC): Uma medida da eficiência com que um motor usa combustível. Isso quantifica a necessidade de combustível de potência. Números BSFC menores indicam maior eficiência, pois requer menos energia para produzir a mesma resistência.

Como os motores diesel são frequentemente encontrados em aplicações comerciais onde o uso de combustível representa uma despesa significativa, é essencial uma alta eficiência de combustível. Ao melhorar o BSFC do motor, pode-se reduzir o consumo de combustível e diminuir os custos de operação, bem como economizar emissões. Como resultado, os fabricantes e operadores de diesel muitas vezes ajustam o design de um determinado motor ou a forma como ele funciona, em um esforço para maximizar a eficiência do combustível.

Descobrindo a interdependência de torque e potência

Tanto o torque quanto a potência são números de desempenho gerados pelos motores diesel, mas os dois são facilmente confundidos. O torque é a força que impulsiona o movimento rotacional, enquanto a potência representa a rapidez com que o trabalho pode ser realizado ao longo do tempo. A potência é calculada como o produto da velocidade e do torque do motor.

Quando se trata de desempenho do motor diesel, torque é o nome do jogo, transformando coisas como capacidade de reboque e transporte, bem como aceleração. Os motores a diesel produzem mais torque do que as unidades a gasolina, tornando-os perfeitos para uso em aplicações onde é necessária muita torção - como alimentar grandes peças de equipamentos industriais e máquinas agrícolas... e caminhões pesados. As aplicações de alta potência, por outro lado, incluem carros esportivos e de corrida, onde a potência é mais importante.

Taxa de compressão - explicada

A taxa de compressão é o volume de uma câmara de combustão em sua capacidade máxima (ponto A na imagem acima) comparado com todas as válvulas totalmente fechadas e um pistão comprimido no PMS, cujo volume será (B). Essa relação tem uma grande influência na eficiência e na potência dos motores diesel. Com uma compressão mais elevada, uma maior quantidade de ar e combustível está a ser comprimida na câmara, o que pode resultar num aumento de temperatura - daí a pressão dentro do sistema de combustão que permitiria alcançar mais mpgs e também produzir mais potência.

Para melhorar a economia de combustível e as emissões, muitos fabricantes de motores diesel são projetados com taxas de compressão superiores às normais. Mas o aumento das temperaturas e pressões de combustão pode ser uma faca de dois gumes, uma vez que o aumento das taxas de compressão local está frequentemente ligado à detonação, por um lado, ou à pré-ignição, por outro. Portanto, os motores diesel são equipados com outras tecnologias como turbocompressores e intercoolers para controlar a combustão, a fim de não danificar o motor por excesso de pressurização.

Monitorando o desempenho, verifique a temperatura dos gases de escape

EGT ou temperatura dos gases de escape é a temperatura dos gases de escape após a saída do motor. Monitoramento EGT O monitoramento EGT faz parte de um conjunto de ferramentas essenciais para entender o que nossos motores estão fazendo atualmente e fornece informações vitais para ajudar na avaliação do desempenho, bem como no diagnóstico de problemas comuns do motor. O EGT aumentado pode significar que a eficiência da combustão é ruim, enquanto a diminuição pode ser algo como injetores de combustível entupidos ou filtros de ar que afetam a capacidade geral de fazer um bom trabalho na admissão para aperfeiçoar a mistura ar-combustível, etc.

A medição EGT também é usada para evitar o superaquecimento prejudicial ao motor. Para motores a diesel e outras aplicações desafiadoras (por exemplo, geração de energia, marinha), os sensores EGT são frequentemente usados ​​para monitorar a operação do motor, a fim de evitar falhas de componentes importantes e superaquecimento que eventualmente levariam a uma peça danificada.

Como a relação ar-combustível afeta o desempenho do motor diesel

A relação ar-combustível (AFR) é a massa de ar que entra no cilindro em comparação com uma quantidade fixa de combustível alimentada nesta câmara. AFR é o valor significativo no desempenho do motor diesel que afeta outras características dos motores, como eficiência, emissões e potência. Chegar ao AFR ideal informa ao seu motor quando ele pode queimar combustível de forma mais eficaz, reduzindo, por sua vez, as emissões.

Sempre na vanguarda, os fabricantes de motores tentam maximizar a AFR para suas aplicações específicas através de projetos e operações imaginativos. Eles incorporam as mais recentes tecnologias, como injeção eletrônica de combustível, recirculação de gases de escape e redução catalítica seletiva para administrar AFR, maximizar a eficiência de combustão/controle de emissões de diversas maneiras/e garantir o desempenho máximo do motor.

Basicamente, compreender os números de desempenho do motor diesel significa que você pode manter a operação de seus motores diesel tão eficaz e confiável. A compreensão de conceitos básicos como consumo específico de combustível do freio, torque e potência, taxa de compressão, temperatura dos gases de escape (EGT), relação ar-combustível é fundamental para os fabricantes de motores diesel relacionados à otimização do projeto enquanto os operadores estão interessados ​​em melhorar o desempenho ou reduzindo custos.