≡≡　面白いエンジンの話−１２　≡≡

1 ：名無しさん＠３周年：2013/02/19(火) 18:09:26.77 ID:vnejg11v.net

ここは、

内・外燃機関、風・水車、波浪フロート、船の帆、空・水・油圧モーター、電気・静電モーター、などなど、
「タイトル名」はエンジンとなっておりますが、＜ 原動機全般 ＞に関し、情報交換を行うスレッドです。

前スレ
≡≡　面白いエンジンの話−１１　≡≡
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661 ：にゃんこ：2014/02/21(金) 23:05:36.82 ID:QpTLwfhl.net

>>658
んー。
吸入容積を変えるというのは、吸気バルブの閉じタイミングを早くするか遅くするか
ということで実現してるわけだよね。
閉じが下死点より早ければ、たとえば７０％吸気をした時点で吸気行程が終わる。
下死点より遅く閉じる場合は、一旦１００％吸気をしてから、もう一度７０％まで吐き出し
そこから圧縮行程に入る。
そういうわけで、一般的に、「ミラーは圧縮比＜膨張比なのでうんたら」という説明が
されているのだけど、僕はそんな考え方は必要ないと思うんだわ。
要するに、閉じタイミングを変化させることで、吸入量を変化させているんですよ。
つまり、スロットルバルブと同じなんだ。
もし電磁バルブが実現すれば、開きタイミングを上死点固定にして、閉じタイミングだけ
可変なんてことができるわけで、そうすればスロットルバルブを完全に代替できる。
可変バルタイは吸入容積とか圧縮比を変化させる、などとややこしい言い方をするよりも、
吸入量を変化させていると考えた方がずっと簡単になります。

膨張行程で大きな仕事ができるという理屈は、燃焼室容積が小さくなった分、
（同じシリンダ容積ならば）膨張比が大きくなるから。
同じ大きさのシリンダの中で、
大量の混合気で大きな熱エネルギー発生させたら、全部を回転エネルギーに変換しきれ
ないうちに排気弁が開いてしまう。
少量の混合気で少ない熱エネルギーを発生させたら、十分に回転エネルギーに変換
しきってから排気弁が開く。混合気の減少分、燃焼室容積を大きくしたらもっと効果的だ。
で、その分排気温度は下がる傾向にあるわけよ。

ロングストロークが燃費が良い、というのは何か理由があったはずだけど、忘れた。

あと、ＮＡとＩＣ付き過給の吸気量の比較は単純にはできないです。
ＮＡの最大吸気量は１００％、ＩＣ過給が１５０％だったとしたら、後者の温度が高いのは
当然ですが、そもそも吸気量が違うわけで、比較にならない。
かといってＩＣ過給でスロットルを閉じて１００％にしても、やはり比較にならない。
ただ、それでもＩＣによる冷却が耐ノック性の向上と、燃費の改善に役立つということは言えると思います。

662 ：にゃんこ：2014/02/21(金) 23:10:24.45 ID:QpTLwfhl.net

>>659
つまり、ノートの場合、ＪＣ０８ではＳＣがオフ、無過給状態なわけでしょ。
にもかかわらず、SC付きのほうが燃費が良いのはなぜかなぁ、と思うわけです。
（別に反論とかじゃないですよ。僕にも理由が分からんと言ってるだけです）

>>660
あー、そっか。そんな理由だった。
ただ、それは小ボア、ロングストロークが燃費的に有利であるという話であって、
ミラーとは直接関係ないかな。

663 ：にゃんこ：2014/02/21(金) 23:15:36.91 ID:QpTLwfhl.net

>>661　（じぶん）
間違い発見

＞少量の混合気で少ない熱エネルギーを発生させたら、十分に回転エネルギーに変換
＞しきってから排気弁が開く。混合気の減少分、燃焼室容積を大きくしたらもっと効果的だ。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＾＾＾＾＾
燃焼室容積を小さくしたら
ですね。ごめん。

664 ：名無しさん＠３周年：2014/02/21(金) 23:17:34.15 ID:EHeUol+7.net

>>660
解説ありがとうございます。僕が冷損が気になると思った理由は２つ。
１つはロングストロークの方が冷却面積が大きいと思ったこと。
確かに上死点の面積はスクエアとかの方が大きそう。でも、上死点では、
燃焼がそれほど進んでないので、そんなに壁面温度が高くないような気もします。

もう1つは、ロングストロークだと平均ピストン速度が上がるので、熱伝達率が高くなること。
こっちは、どうですかね。
なんか、質問ばっかですいません。

665 ：名無しさん＠３周年：2014/02/21(金) 23:43:51.56 ID:EHeUol+7.net

>>にゃんこさん
吸入量では、なくIVC時の圧力と体積だと思います。下死点で吸入量を半分にして閉じても、仕事は増えませんよ。
PV線図を書いて考えてみるとよいと思います。

インタークーラについてはたとえば同一空気流量(g/s)を出すためには、圧縮比２だとすると、NAは回転数が倍になります。
吸気温度は、どうしたってNA＜過給です。ノック性を考えると、吸入温度と回転数から断然NAにあります。
ということで、燃焼面ではよりMBTが取りやすいNAにあると思います。で、NAがよいといっちゃうとまずいわけで、フリクションは多分NAの方がでかくなる。
で、燃焼とフリクションのせめぎあいになるんですが、この辺詳しい人がいれば教えてください。

ロングストロークは、筒内乱れがでかくなるので、火炎伝播速度が速いので燃焼効率が良くなります。で、燃費がいいと。

666 ：トリ生：2014/02/22(土) 11:47:17.59 ID:k5f853oM.net

長いんで改名
>>655>>658
猫がヒマそうなんで投げたかったんだ、すまない
結果ｵｰﾗｲ

667 ：名無しさん＠３周年：2014/02/22(土) 14:17:57.93 ID:4mfgmaaO.net

ガソリンエンジンでもディーゼルエンジンでも理想の圧縮比は14.1。
でもそれだとガソリンはノッキングにディーゼルは始動性に問題が出てしまう。

そこで、エンジンの仕事量は圧縮比ではなく膨張比によって決まることから
ミラーサイクルでガソリンエンジンの圧縮側（吸気）を制限してノッキングを回避する。
吸気制限によるパワーダウンは過給で補うというのが現在のミラーサイクルエンジンの流れ。

今後はより効率の良い過給機でのダウンサイジング化によるフリクションロスの低減と
スロットリングロス（ポンピングロス）低減バルブが開発のテーマとなると思われる。

これらが実現されれば実質燃費（カタログ燃費ではない）はリッターあ30キロくらいはいけるのだが…。

668 ：名無しさん＠３周年：2014/02/22(土) 23:24:33.69 ID:GJwYWHwW.net

>>656
>ミラーとショートボア・ロングストロークは関係ないと思うんだ。
直接因果関係は無いけど、ミラーは効率・燃費目的の技術なのでショートボア・
ロングストロークの方が効率が良い。

ビッグボアでミラーをするとピストンスピードが低くバルブ径が大きいので吸気
速度が上がらない → ミキシング不良 → 火炎伝播速度が落ちる → 効率悪化。

またストロークが短いと正確な吸入空気量の測定が難しく、シリンダー内の酸素
量に対する適正な燃料噴射が出来ない → 燃費悪化＋排ガス不良。俳ガスの方は
法律が絡むのが致命的で、解決には三元触媒以外の浄化装置が必要になる。

冷却損失面でもビッグボアは不向きなので、効率目的ならショートボアが正しい。
設備投資の回収を優先して、既存エンジンをベースに使えばこの限りではないけど。

>大きな排気行程とは、別にロングストロークにこだわる必要はなく、大ボアでもかまわない。
極端な例ですが、上死点容積が1でシリンダー容積が10のエンジンがあるとして、
シリンダー容積の10を「ボア2×ストローク5」の場合と「ボア5×ストローク2」の場合で、
どちらが排気行程が大きいと思います？私は「ボア2×ストローク5」の方だと思います。
「大きな排気行程」を取るにはロングストロークである必要があります。

ビッグボアの場合、燃焼ガスの広がりが横方向に消費されてしまって縦方向＝ピストンを
押し下げる方向に使われないから効率が悪いんですよ。

もちろんその悪化率以上に回転を稼げば馬力は上がりますが、今は関係無いですかね。

669 ：名無しさん＠３周年：2014/02/22(土) 23:27:57.02 ID:GJwYWHwW.net

>>657
>>650-651にも書いたけど、過給ミラーの過給によるプラス効果は
・ショートボア＝バルブ径小による通気抵抗増加を圧力差で打ち消す。
・完全掃気による燃焼室温度低下
・吸気流速アップによる燃焼効率上昇

・排気触媒通過後の低圧EGRの利用
NAエンジンでは主に触媒通過前の高圧EGRを使うけど、高圧EGRは温度も高くノック
限界が下がる。排ガス浄化前なので再循環経路も汚れる。

だからといって低圧EGRは吸気管との圧力差が少ないのでNAではうまく吸えない。
過給エンジンならコンプレッサーの前にEGR出口を持っていくことで吸い込む事が出来る。

EGRを使うと燃焼ガスの温度も下がり冷却損失も減る。

・フリクションロスの低減
吸気2排気2の4バルブを吸気1排気2、もしくは吸気1排気1のように減らせばフリク
ションは減る。吸気バルブを減らせば単位時間辺りの吸入空気量は減るが、過給して
密度を上げれば絶対的な酸素量を確保できる。

これら全てを合算した上で「オットー ＝ 過給ミラー」だと言われると切ないわ。

670 ：名無しさん＠３周年：2014/02/23(日) 01:04:42.52 ID:/z4x2bvk.net

過給手段がターボだとすると、背圧が上がるので　
・完全掃気による燃焼室温度低下
は成り立たない気がするんだが。
あと、
・吸気流速アップによる燃焼効率上昇
こいつも、過給にしたからと言って容積が変わるわけではないので、質量流量は上がっても体積流量（＝速度）はさほど変わらないと思うが。