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Efficienza =(potenza di lavoro) / (apporto di calore)
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Dove:
Risultato del lavoro è la quantità di lavoro prodotto dal motore, misurata in joule (J).
Apporto termico è la quantità di energia termica fornita al motore, misurata in joule (J).
Per calcolare la potenza lavorativa di un motore diesel, è possibile utilizzare la seguente formula:
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Produzione di lavoro =(Coppia x Spostamento angolare) / Tempo
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Dove:
Coppia è la forza torcente prodotta dal motore, misurata in newton metri (N·m).
Spostamento angolare è la quantità di rotazione dell'albero motore, misurata in radianti (rad).
Tempo è il tempo impiegato dall'albero motore per ruotare attraverso lo spostamento angolare, misurato in secondi (s).
Per calcolare l'apporto termico di un motore diesel, è possibile utilizzare la seguente formula:
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Apporto di calore =(portata massica del carburante x potere calorifico inferiore)
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Dove:
Portata massica del carburante è la quantità di carburante consumato dal motore, misurata in chilogrammi al secondo (kg/s).
Potere riscaldante inferiore è la quantità di energia termica rilasciata quando un chilogrammo di combustibile viene bruciato completamente, misurata in joule per chilogrammo (J/kg).
Una volta calcolati il rendimento del lavoro e l'apporto di calore, è possibile sostituire questi valori nella formula dell'efficienza per calcolare l'efficienza del motore diesel.
Ad esempio, se un motore diesel produce 200 N·m di coppia, fa ruotare il suo albero motore di 2π radianti in 1 secondo e consuma 0,1 kg/s di carburante con un potere calorifico inferiore di 42 MJ/kg, è possibile calcolare la sua efficienza come segue:
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Produzione di lavoro =(200 N·m x 2π rad) / 1 s =1256,64 J
Apporto di calore =(0,1 kg/s x 42 MJ/kg) =4,2 MJ/s
Efficienza =(1256,64 J / 4,2 MJ/s) =0,299
Pertanto, l'efficienza del motore diesel è del 29,9%.
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