1 :
名無しさん@そうだドライブへ行こう:
今一つ対象が定まらないエンジン談義はここで。
工学覚え書き試論もここで。
2ゲッツしてよろしいでしょうか?
トラクターの最高出力が2000rpm位のエンジンにPWSは無理なんでしょうか
うわドストライクだよ、その手は気付かなかった。いきなりレベル高いな。
PWSの静音化が唯一課題。
マツダカペラにPWS2000ccディーゼルが有ったのを覚えていますか
ヒットしなかったのは やはり音が原因ですかね
乗った当人たちは気にならなかった様です。割高“感”でしょうか?
もしターボのデバイスの宜しく脈動マッチング範囲拡大デバイスが開発されて
超高速回転仕様のガソリンエンジンにも全域有効過給にできる日が来れば
燃料直憤化と併せて今流行りの過給ダウンサイジング用過給機の有力候補になるかも。
内部圧縮負荷が無い為に駆動ロスは極小、駆動過給なのでターボラグ無し、と魅力的なんですが、
脈動拡大研究している会社の話は聞きませんね…。
あれは低回転へチューニングすればアイドリングからトルクUP可能なんですか
レベル高けぇ・・・
多分、としか答えられません。
脈動マッチングさえとれれば極微速回転でも有効になる筈ですが
何しろ研究されてないので実際の事は分かりません。
でも極低回転なら過給せんでも電スロで多めに開いてやれば同じじゃねん?
>>10 いきなり間違ったわ。
ディーゼルなら電スロの問題じゃないな。
そうれもそうなのかもしれんがプレッシャーウェーブスーパーチャージャーの特徴は
排気の圧力波で直接空気を押しだすのでラグが1/600sしかないことが特徴
欠点は作動域が超狭い・・・・なので2000回転のディーゼルではどうかと提案したわけで
25年くらい前F1にも採用された過給方式なので俺の脳裏に強烈に残っているんだ
電スロじゃ・・・・
申し訳ないフェラーリだ しかも試作車
>>12 それだったら、排気を4→2→1にして、PWSへバルブで4、2、1のどれかから
排気圧を選んで導入すれば回転域が広がったりして。
導入経路が長くなったら、圧力波が弱るかな?
ところでひょっとして爺ぃやかい?
爺さん大型農機スレを最後に消えた そのきっかけとなったのがコンプレックス(PWS)
的外れだったらごめん
16 :
にゃんこ:2011/02/07(月) 20:53:12 ID:r+NWhsfZ0
いつも見てました ただ工学板は 軽トラ乗ってる田舎者には敷居が高いので
18 :
にゃんこ:2011/02/07(月) 21:52:53 ID:r+NWhsfZ0
>>17 え、見られていたのですか? それはお恥ずかしい。
俺もこの間まで山奥で百姓やってたんですよ。愛車はサンバーMT4WDです!
雪の中駆け回るのには最高ですよ。農機ネタやりましょうか^^
さて、風呂に入ってたら、PWSはハイブリッドに最適というネタでました。
ハイブリッドは将来的にはバッテリが強化されるに違いない。そうすれば主動力はモーターになり、
エンジンは発電用になってしまう。(あるいは燃料電池に取って代わられるかもしれないけど)。
そうなれば、2気筒ぐらいの小型エンジンをずっと全開で一定速度で回してやるのが効率的では
ないでしょうか。
そのときに、PWSで過給すれば、吸気弁から加圧空気が入り、それが吸入行程でのピストン上面に
かかり、回転を助勢する力になります。しかも、そのエネルギー源は排気脈動だから、
ターボのような大きな排気抵抗にもならず効率的。
PWSの適応回転数は限られているという問題も、発電用という用途に限れば、回転数は
ほぼ一定で済みます。
家のトラクターが2度ハイブリッドに進化しまして一度目はセルがばらばらに
2度目はエンジンが停止しなくなり ギヤをトップ ブレーキ踏んでクラッチ
スパーンと繋いでもどんどん前進するんです 凄い力で!
で バッテリーを外そうと思いキーをみたら なんとスタート位置のまま戻らなく
なっていただけ 電動機のスタートトルク恐るべしですね
20 :
にゃんこ:2011/02/08(火) 07:03:08 ID:c+/tZJ0z0
>>19 恐ろしいなぁ。農機は雨ざらしにすること多いから、ありそうだけど。
俺は買ったばかりのSS、止め方が分からなくていきなりぶつけちまった。
21 :
にゃんこ:2011/02/08(火) 07:31:33 ID:axHAvm3+0
>>18 じぶん
過給すると圧縮比が下がるのだけど、熱効率悪くなるから、圧縮比上げてミラーに
したらいいな。
それとPWSでは圧力がそんなに上がらないだろうから、吸入行程でピストンを押し下げる
までには至らないかも知れない。でもNAのときより圧力は上がるはずだから、
吸入行程でピストン降下を妨げる負圧が減少する、ぐらいは言っても良いと思う。
2気筒PWSミラーエンジンを量産して、ついでに汎用エンジンとして売り出せば、
トラクタエンジンにも使えるカモね。
ただね車載したイメージでは ソーラーカーダン吉に発電機積んだ風で
かっこわる
23 :
にゃんこ:2011/02/08(火) 09:17:52 ID:z74FYLE/0
俺はむしろ発電機のメカメカしいかっこが好き。
一輪車のフレームにヤグラ組んで発電機載せておくと畑のなかで自由に動かせて
超かっこいいぜ。
土を深耕するとき、ハツリもいっしょに持ってきて、中の岩くだいちゃう。(←あんまり意味はないけど)
猫さんの言うことは理解できます もう20年位前ですがエンジニアの兼坂弘さんが
同じことを主張していました 当時若かった私は兼坂さんの著書を何度も読み返し
いつかは排気量半分でリショルム過給された兼坂ミラーサイクルエンジンが
走ることを夢見ておりました
猫ミラーエンジンは効率はどうなの単純に発電0.8x充電0.8x電動機0.8
普通に駆動した場合と比べて半分だが
26 :
にゃんこ:2011/02/08(火) 15:13:23 ID:z74FYLE/0
>>21 じぶん
やっぱりミラーと過給組み合わせてもあんまりメリットないか。
インタークーラーつけるにしても、PWSの過給圧でインタークーラーがちゃんと動くのかどうか
よくわかんないし。
たぶん、ボツ。ごめん。
27 :
にゃんこ:2011/02/08(火) 15:29:24 ID:z74FYLE/0
>>24 おお、賛同意見があったのに、自主ボツしてごみん。
理由はこうなんだ。
従来のオットーでは、燃焼室容積が大きく、一回あたりの吸気量(全開時)が大きく、
燃焼エネルギーが大きい。これではピストンが下死点に達して、排気弁が開いても、
まだガスには残存エネルギーがあって、それが排気ガスとして無為に放出されてしまう。
ミラーは、燃焼室容積を小さくして、かつ最大吸気量を制限することで、一回あたりの吸気量
(全開時)を下げて、燃焼エネルギーを減らしてる。そのためピストンが下死点に降下する
までの間に、熱エネルギーを回転エネルギーに変換しきってしまうので、排気弁が開いたときには
残存エネルギーが少なくなり、効率がよい。(だから排気温度が下がるのです)
燃焼室容積を小さくするということは、つまり高圧縮比・高膨張比であり、アクセルを全開すると
ノッキングしますので、完全にアクセルを開ききらないようにしてやる必要があります。
アクセルにストッパをつけてもいいのですが、通常は吸気弁閉じタイミングを早めるか、遅くするか
によって吸気制限を行います。(スロットルの全開制限に比較してポンピングロスが少ない)
過給は、ミラーとまったく逆で、より多くのガスを吸入させ、その分燃焼室容積を増やしています。
その分、膨張比も下がる。つまり、多くのガス、大きなエネルギーが発生し、ピストンが降下
しきっても、まだ大きな残存エネルギーが残っており、そのまま排出すると無駄になってしまう。
過給とミラーを足すと、結局オットーNAになってしまうし、インタークーラーの効果を狙うとしても、
PWSってたぶん圧力そんなに上がらないし(よく知らない)インタークーラー効かないだろうなぁ。。。
28 :
にゃんこ:2011/02/08(火) 15:38:08 ID:z74FYLE/0
>>25 過給ミラーはイマイチ不明。
ふつうのミラーならふつうのオットーより燃費ヨシ。
充電→モーターの流れはGMのボルトでやってるみたいよ。詳しいことは知らないけど、
それなりに効果があるんじゃない?
1)回生ブレーキが使えること
2)エンジンの燃費の良い運転領域だけ使えること
が主な理由じゃないかな。
ふつうの自動車エンジンは部分負荷で使うことが多い。しかし、部分負荷では、ガスの吸入量が
少ないので、圧縮圧力、燃焼圧力が上がらず、効率が悪い。本来はノックぎりぎりのところまで
圧縮圧力を上げた方が効率がいいよね。発電専用エンジンとして常に全開運転(に近づける)すれば
最大圧縮圧力での運転が可能になり、効率が良いのではないか。
それと2気筒にしておけばS/V比が小さく、放熱による損失が少ない。
S=Surface V=Volume 相似形の円柱を比較すると、表面積は径の自乗に、容積は3乗に比例する。
つまりシリンダ容積が小さいと、単位容積あたりの表面積が増え、放熱ロスが多い。
気筒数を減らせば、シリンダ容積は大きくなる。
>>12 吸気管長連続可変制御の方が吉でしょう。
逆でしょ1が爺でしょう。
爺はロータリーエンジンのスレに居るでしょう。
>>26 無駄じゃないよ
>>27 > 過給ミラーはイマイチ不明。
> ふつうのミラーならふつうのオットーより燃費ヨシ。
過給ミラーサイクルは過給ダウンサイジングの先駆け。
にゃんこ…さん 受け取って…ください…伝わって………ください……転記します・・・・
「アメリカ人のミラーさんが発明したミラーサイクル 吸気工程の途中で閉じるシカケさえついていれば、ミラーサイクルエンジン
簡単なシカケではあるが、高性能のエンジンができるからユカイだ。
エンジンのパワーを落とすには普通のガソリンエンジンではスロットルバルブによって吸気をスロットルする。
絞りのためシリンダー内は負圧となりスロットル・ロスとなり、絞り損失の無い下品なディーゼルに燃費の差をつけられていたのだ。
だから、絞り損失を無くすことがガソリン屋の夢でミラーサイクルでこれに挑戦すると、吸気は絞らずに大気圧のまま吸入
吸気工程の途中で吸気弁を閉じる、そのまま断熱膨張しピストンは上昇を始め圧縮工程に入る、再び温度 圧力ともに大気
状態に戻る。
実質的な圧縮工程は短く圧縮比は下がる が膨張行程は大きく小さな圧縮比と大きな膨張比は理想のガソリンエンジン:アトキン
サイクルとなり部分負荷を大幅に改善する予定であった。ところが大笑い。圧縮工程の終わり 温度が低すぎてプラグに火を
飛ばしても火が着かないのだ。
過給ガソリンエンジンでは圧縮終わりの温度が高すぎてノッキングして困るから、ミラーサイクルで圧縮終わりを冷やそうと
考えないエンジニアは アホ である。 エンジン速度が高まるとともにターボは元気になり、ブーストを高める。チャージ温度
は高まり、チャージクールしても、圧縮比を下げても、それでもノッキングはする。それをノックセンサーが感じ、コンピューターは
吸気弁を早く閉じろ、とアクチュエーターに命令するのだ。すると圧縮比は下がりノッキングは止まるリクツだ。どんなにブーストが
高くともブーストに応じて吸気弁を早く閉じればノッキングはしない
33 :
にゃんこ:2011/02/08(火) 20:20:25 ID:r/BBLk5i0
>>32 ヤです。受けとめれません。てかどこの勇者やねんゴルァw
ミラーなどの吸気弁早(遅)閉じは、単に吸気量を減らすだけで、スロットルとほとんど同じ作用です。
違いは若干ポンピングロスが下がることですが、ポンピングロス自体そんなに大きなものではないので、
これを減らしたからと言ってディーゼルにはなりません。
(また、100%吸気でない限り、スロットルレスでも必ずポンピングロスは発生します)。
吸入、圧縮、膨張、排気のうち、圧縮と膨張は弁が両方閉じているので空気バネになるので、
相殺可能で、無視できますね。
排気では排気ガスが排気弁、ターボ、触媒、マフラーなどを通過する際の抵抗がポンピングロスになります。
残りは、吸入です。スロットル式の場合、スロットル抵抗によって負圧が生じ、これが降下時の
ピストン上面に作用し、ポンピングロスになります。またスロットル部の空気の粘性抵抗が
摩擦熱を発生するのも抵抗になるはず。
早閉じだと、ピストン降下初期は抵抗ゼロです。(本当は吸気弁等の抵抗があるけど)
降下途中で吸気弁が閉じると、そこからピストン上面に負圧がかかり、下死点に達したときは、
スロットル式と同じ負圧になります。
つまり、早閉じだとピストンに負圧がかかっている時間が短いので、ロスが少ないのです。
なお、上記はあくまでスロットルレスの話であって、ミラーとは直接関係ないです。
バルタイで吸気量を減らしても、スロットルで減らしても、圧縮圧力の低下は同じ事です。
したがって圧縮後の温度上昇の低下も同じようにおきます。スロットル式でアイドル時に火花点火が
可能である以上、バルタイ式でも低圧縮での点火は可能です。
ディーゼルの効率の高さは主に圧縮比の高さによるものです。それでマツダはSkyActiveで
オットーの高圧縮比化を目指しているようです。
34 :
にゃんこ:2011/02/08(火) 20:23:33 ID:r/BBLk5i0
>>30 俺の爺ぃはここにはいないんだ・・・ どうすれば俺の愛を受け止めてくれるんだい>爺ぃ
35 :
にゃんこ:2011/02/08(火) 20:25:27 ID:r/BBLk5i0
>>29 俺はブドウ農家だったから、大型はSSがせいぜいなんだけど・・・
小型でも良いならいろいろ言いたいことあるし、行ってみよかな? サンクス!
36 :
にゃんこ:2011/02/08(火) 20:34:08 ID:r/BBLk5i0
>>31 今、過給ミラーの利点考えてるんだわ。
まずミラーは吸気を減らし、燃焼室を小型化。過給は吸気を増やし、燃焼室大型化。
足しても、普通に考えるとNAに戻るだけで、ダウンサイジングにもならないです。
過給圧が十分あれば、インタークーラーで冷却し、耐ノック性を高めることで、圧縮比を
上げたり、点火時期を進めることもできるけど、PWSの過給圧でインタークーラー効くか
どうかわからない。
それより、過給圧による吸気行程でのピストン降下助勢ができないかなと思ったり思わなかったり。
全開時という前提で考えると、普通のオットーだとピストン降下時にはピストン上面には1気圧かかる。
過給ミラーだと、ピストンが降下を始めるとまず1.1気圧がピストン上面にかかり、降下を助勢する。
吸気バルブが閉じると気圧が低下し、下死点に達したところで1気圧になる。
と言うことは、過給圧がピストン降下を助勢しているから、排気ガス圧力を回収できる・・ような気がしてるんだけど。
PWS
圧力波過給:排気ガスは高速回転しているセル内に音速より少し遅い速度で流入する。セルの回転とともにどんどん
奥に進むわけだが 排気の先端には空気があり、その境目には圧力波が発生するこの圧力波は、言うまでもなく
音速で飛び 排気ガスが空気出口に近づくころには圧力波は空気出口に飛び込み、ブーストを高めてしまう
という天才的なシカケである。圧力波が再びセルの方向に戻ろうとしても、 もうだめよ とばかりにセルは回転し
口を閉ざしてしまうのである。
コンプレックスは800rpmから4000rpmまでベストチューニングできる
な… 何を言っているのか わからねーと思うが
おれも何をいっているのかわからなかった…
38 :
にゃんこ:2011/02/08(火) 22:21:32 ID:QME+Pk1f0
>>37 なんかすごいマジレスだな! むしろ良くわかった。
PWSってどのくらいブースト圧上がるもんなの?
ってゆか、ターボのブースト圧ってどの程度なんやろ。
ニワカだからわからんです。
にゃんこ…さん 受け取って…ください…伝わって………ください……転記します・・・・
ターボの遠心コンプレッサーは速度型圧縮機で風車は空気を加速するだけで 風車内では
本質的に圧力を高めることはできない。 が、高速の空気を なるべく渦が発生しないように
穏やかに減速して、速度を圧力に変えるディフューザーによって圧縮する機械なのだ。
発生する圧力は速度の2乗に比例。速度に応じて 空気流量を増やせば ブーストはいくらでも
高めることができるリクツだ。 が、あまりにも高速ではタービン・ローターやコンプレッサー・ローター
が遠心力で壊れる なので限界はあるのだ。 たとえチタニウムのコンプレッサーローターを使っても
空気流量が少なければ 空気はローター内で偏って流れ、 逆流してしまう。
この逆流をサージングといい バァーッという音とともに コンプレッサーは腰ぬけになる そればかりか
この振動でコンプレッサーの羽は折れてしまう だからサージ・ラインの少し手前までしか、空気流量
の少ない低速では、ブーストを高めることはできないのだ。
>>39 つづき
PWSは排気ガスでローターのセル内の空気を押し出すキカイであって1シリンダーの吸気量
の2倍の空気をセルから出口へ押し出してやれば、圧力比2の過給ができる 圧力波によって排気圧
より高いブーストを作る だから効率が高いといえる。 エンジンの排気ポートからPWS排ガス入口に
流入した 1.9気圧の排気ガスはセル内の空気を圧縮してエンジン側に押し出してしまうのだ。
1/1500秒で圧縮仕事完了。アクセルを踏むと同時に1/1500秒後には2気圧のブーストがエンジン
に送り込まれる。 といってもアクセルペダルを全開するまでに0.3秒ほどかかるし、熱い排気ガスが
排気マニホールド内に充満し圧力を高めるまでには 更に1秒の時間は必要ではあるが これは
あくまでエンジン側のレスポンスであって PWSにはラグといえる程の 遅れはない。
PWSは、簡単に言えば空気鉄砲。
排ガスで片側から押し込めば、反対側から排ガスが押した力で空気が押し出される。
押し切った後は、その反動で元の位置に戻る。その繰り返し。
抵抗などが全く無ければ、理論的には排ガスの圧力と同じ圧力まで。
ターボが使っているのは遠心式圧縮機。やろうと思えば相当なレベルまで出来る。
そのかわり、そうすればするほど許容使用範囲が狭くなる。
PWSが流行らなかったのはディーゼルの煤のせい。こいつがあちこち張り付いて…。
クリーンディーゼル化出来た今なら問題ないと思うんだがなぁ
あ〜そういうことか
DMEエンジン+PWSなら良さそう
>>40-41 ん?排ガスより高圧化できたのか?と思いきや、やはり気の所為だった。
因みに触媒通過後排気を用いるのは脈動的に無理だから。
煤の詰まった空気砲は諦めて ガソリン?4500rpmまでしか過給できないしな〜実用には無問題が魅力が↓
そこで脈動適合範囲拡大デバイスの開発が望まれる所。だが、
程度の差こそあれガソリンオットーエンジンでも煤は溜まる事も事実。
ほなここは一つ、クリーンな燃焼技術について語りまひょか。
有無、やはり俄か関西弁は恰好付かないなww
さて、クリーンな燃焼技術について先ずは多点点火エンジンの話をしよう。
日産OBでYGK代表の林東海大教授の研究室の東海大学式多点点火で有名。
ペントルーフ4弁燃焼室の屋根形状頂上直線に沿って点火位置6点配置した直線6点点火では
燃料注射器噴霧後放置3分後の着火で理想の燃焼と言われるストーブよりも清浄な排ガス特性を
得られたとの事。更に、後にされた実験、燃焼室外周に沿って点火位置4点を弁の間隙に配置した
円周4点点火ではより良い燃焼特性と清浄な排ガス特性を得られたとの事。
だが既製品と言えばツインスパーク、つまり2点点火があるが何れの商品化例を見ても
目欲しい改善効果が出て居ない。4弁式2点点火は中央と吸気弁間隙と、片手落ち配置。
2弁式2点点火では最も有効な中央配置を欠き、且つ中央配置を欠く者同士と言っても
円周4点点火の場合とは異なり火炎伝播に偏りが出る。ならばどうしたら良いか?
直線3点点火にすれば良い。直列エンジンが2気筒ではバランスせず3気筒以降から
バランス良くなっていくが如し。これなら中央配置を確保しつつ片手落ち配置にならない。
2点化で効果が出ぬから3点化も無意味とする意見が他スレであったが、寧ろ逆だった事になる。
円周上3点点火の採用を前提に3弁の汚名挽回復活を図る手もある。
この多点点火化の理想に限って言えば恐らく円周4点中央追加計5点が完成形になるだろう。
因みに
> 理想の燃焼と言われるストーブよりも清浄な排ガス特性を
> 得られた
と言っても
> 燃料注射器噴霧後放置3分後の着火で
という所がミソ、詰まりもう一つの課題、燃料噴霧技術についても語らなければならない。
バックスバニーじゃなくても「に〜、どうしたもんだろw」と言いたくなってしまうww
すいませんageます
結論=エンジンはたいした技術では無い。
高学歴者が配属されないから。
東大の機械卒だけが、幹部候補生で採用され、
あとは地方大が生産技術。・・・パーツは全部3流私立など。
おおざっぱに言えばこれが日本の自動車ピラミッド構造。
映画やゲームのエンディングみたいに設計に係わった人の
名前みんな出たら面白いね、液晶にエンドロールモード
「鋳鉄シリンダーとアルミブロックとでは熱膨張が2倍以上も違うのでエンジンを始動すると
冷却水は冷たいままでもシリンダーだけが熱くなり熱膨張してシリンダーだけが
上方に伸び、シリンダーヘッドを上方に押し上げ、ガスケットが有ってもブロックと
ヘッドの間に隙間ができ、当たり前だが水は漏れる。
ウォーミングアップが終わって水温85度Cになれば、今度は熱膨張率の大きいアルミブロックが
ヘッドを押し上げ、今度はシリンダーライナーとヘッドの間に隙間を作り、燃焼圧力50気圧のガスは
シリンダーから冷却水に漏れる。燃焼ガスの中にはNOxが有り、NOxが水に溶ければ
H2ONO、すなわち硝酸となりエンジン部品を腐らせる。
クレックナー・フンボルト・ドイツという有名な空冷ディーゼル・エンジンの場合ガスケット無しで
たった3本のヘッドボルトで締めつけただけで、ガス漏れしないのだ」
・・・どなたかこのKHDのエンジンで情報あればください。お願いします
水冷のオープンデッキだと、内側のシリンダライナーと外側のブロックで別々に分かれてるから
熱膨張の影響とか、シリンダライナーのブレでガスケットがずれるとかってんで、そういう問題が
起きる事があるんだけど。
クローズドデッキなら上面が繋がってるので、そういう影響は少ない。
『空冷』なら、ライナー・冷却フィン一体な『内側だけ』にボルト止めじゃないか?
長いボルトでクランクケース止めでも、熱膨張はボルトを引っ張る方向だからなぁ…。
57 :
にゃんこ:2011/02/22(火) 12:17:29.78 ID:bj2hDuwp0
KHDは知らないけど、大型ディーゼルのライナーが別部品になってるやつなら、
ライナーがブロックより少し長くなっていて、常にヘッドに密着するようになってるって
聞いたことあるよ。(うろ覚え)
それでもガスケットはあるだろうしなぁ。
って言うか、空冷なら少々ガスが漏れても大して問題もないわけで。
軍用エンジンらしくググッても出てきませんね