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No.32430 過給エンジンのポンピングロス ACBI [Windows/XP:FireFox/52.0] 2019/12/25(水) 21:12 返信
本日の雑記ですが、

>ポンピングロスがマイナスになるので効率が上がる

これは完全な間違いではないのですが、無条件でロスがマイナスになるわけではないので指摘させてください。
ポンピングロスはp-V線図でいうところの、吸排気行程でサイクルが反時計回りに進む部分にあたります。ここで、ロスになる条件は、サイクルが反時計回りに進むことです。
ここで、吸気圧が排気圧より高い場合は、サイクルが時計回りとなり、ロスがマイナス(効率向上)となります。

まず、スーパーチャージャでは、吸気圧は大気圧超で排気圧はほぼ大気圧となり、サイクルが時計回りとなりますが、スーパーチャージャを駆動するクランクシャフトの仕事が必要になるので、摩擦損失のため正味の効率は低下します(これで効率が正となると永久機関になってしまいます)。

ターボチャージャの場合は、吸気圧よりも排気圧が低ければ効率向上となりますが、それは基本的には、低回転・高負荷時に限られます。

kd210174113066.ppp.dion.ne.jp


No.32431 RE:過給エンジンのポンピングロス ほりこし MAIL [G:Windows/NT:Unknown/Unknown] 2019/12/25(水) 21:32
過給器付きエンジンの総合効率はNAエンジンより高いか低いかという話ですよね。
スーパーチャージャーの場合は、スーパーチャージャーの駆動力分は総合効率が下がるような気もしますがどうなのでしょう。
(吸気損の低減で機械損失分が埋まるのかどうかという話)

ターボチャージャーの場合は排気熱が使えるなど、スーパーチャージャーよりは効率的な気がします。
細かい事を言えば熱損失も増えるはずだし、ターボチャージャーを冷却や潤滑するためのエネルギも要りますよね。

更に自動車全体としてみると、大排気量NAエンジンより小型軽量コンパクトな小排気量エンジン+過給器による重量低減、オイルや冷却水量が少なくなる事によって車両自体を軽く出来る事などもあります。

自動車メーカーが正確な(宣伝用ではない)シミュレーションでもしてくれれば良いんですけどね。

No.32432 RE:過給エンジンのポンピングロス ACBI [Windows/XP:FireFox/52.0] 2019/12/26(木) 11:10
これは失礼いたしました。
ポンピングロスがマイナスになるとは、ロスが低減されるという意味なのですね。
確かに、ダウンサイジングターボは同出力のNAエンジンと比較して、ポンピングロスは小さいです。

ターボチャージャではポンピングロス(負の値)がポンピングワーク(正の値)になる場合があるのですが、これが巷では「ブースト圧で吸気行程のピストンが押し下げられるから」という誤解があるものですから書かせてもらいました。

kd210174113066.ppp.dion.ne.jp


No.32433 RE:過給エンジンのポンピングロス ほりこし MAIL [G:Windows/NT:Unknown/Unknown] 2019/12/26(木) 12:38
ポンピングロスそのものと総合効率は又別ですので、どこを見るかという事だとは思います。
この辺りは私自身でもよく分からないというか、何を指せば良いのか混乱があります。
ターボチャージャーにしても、過給すれば(ターボの)機械損失以上の出力上昇があり他の損失の減少と合わせればプラスと見るか、ターボを使わない高効率エンジンを良とするのか。

ポンピングロスはガソリンエンジンの損失の中では大きいので、それが過給時に低下すれば良いだろうという、ここは想像の部分でしかないのです。
小排気量で低出力ならスロットル開度も大きくなって、この点でもポンピング損失が減る。

ただ
> 無条件でロスがマイナスになるわけではない
>
というのは真ですから、過給こそ万能だと言うことではないわけです。
万能ではないどころか、もしかするとロスの低減が得られる運転状況の方が少ないかも知れないです。
例えロスの低減される運転状況でも、燃料系や冷却系などのセッティング次第では燃費の向上につながっていないかも知れない。

スズキのスイフトスポーツだったか、冷却水温を従来車より下げているんですね。
デトネーション防止だそうですが、冷却系統を高圧にして冷却水温を上げて燃費を稼ごうとする流れとは相反する部分です。

> 「ブースト圧で吸気行程のピストンが押し下げられるから」
>
注射器の話になっちゃいますね。
注射器はパワーを生まないので違うんですけどね。
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