ノンスロットル可変動弁機構
340 ：某発明家：
>>338 ＞ 過給すると燃費が悪くなるイメージがあるが、
昔の「自動車用の過給エンジン」は、省エネルギーが目的ではなくて、主に「ハイパワー化が目的」だったのではないのでしょうか。
過去には、いろいろと「メーカー側のゴマカシ」も有ったようで、ディーゼルエンジンの「黒煙もくもくエンジン」同様、潜在イメージ的に、
何か良くないものを植えつけられてしまったようですね。
マイナス側の意見としては、
技術者のぼやき 「ターボエンジンの自動車」
http://homepage2.nifty.com/upshift7/boyakiH2.htm
http://homepage2.nifty.com/upshift7/boyakiH1.htm
ガソリンエンジン(レシプロエンジン)の熱効率アップ、馬力向上は、 "ノッキング"との戦いです。何の対策も無しで、ターボ過給をすると
ノッキングが発生してしまうので、市販車は大抵、エンジンの圧縮比を通常よりも低くしてノッキングを防止しています。
なお、エンジンの圧縮比を低くすると、ほぼ比例して燃費、熱効率が低下します。例えば、圧縮比 9.0のエンジンにターボが付くと
普通圧縮比 6.5まで低くしてあります。熱効率が比例すると単純に 1.3倍ガソリンを消費します。
(11km/L→8km/L) またターボ過給で大馬力を出せば、当然、出した分のガソリンは消費します。さらに追い打ちをかけるのが、
ターボ過給時の冷却性能の問題で、小さいエンジンに大きいエンジン並のガソリンを燃やすため大量の熱が発生します。
これを冷却する簡便な方法として市販車の大半は、なんとガソリンでエンジン内部を冷却して、エンジンが壊れることを防いでいます。
(ターボ過給で全開運転なんて、滅多にしないから簡便な対処方法しかしていません。
などが代表的な見解となるのでしょうか。
昔の「自動車用の過給エンジン」は、省エネルギーが目的ではなくて、主に「ハイパワー化が目的」だったのではないのでしょうか。
過去には、いろいろと「メーカー側のゴマカシ」も有ったようで、ディーゼルエンジンの「黒煙もくもくエンジン」同様、潜在イメージ的に、
何か良くないものを植えつけられてしまったようですね。
マイナス側の意見としては、
技術者のぼやき 「ターボエンジンの自動車」
http://homepage2.nifty.com/upshift7/boyakiH2.htm
http://homepage2.nifty.com/upshift7/boyakiH1.htm
ガソリンエンジン(レシプロエンジン)の熱効率アップ、馬力向上は、 "ノッキング"との戦いです。何の対策も無しで、ターボ過給をすると
ノッキングが発生してしまうので、市販車は大抵、エンジンの圧縮比を通常よりも低くしてノッキングを防止しています。
なお、エンジンの圧縮比を低くすると、ほぼ比例して燃費、熱効率が低下します。例えば、圧縮比 9.0のエンジンにターボが付くと
普通圧縮比 6.5まで低くしてあります。熱効率が比例すると単純に 1.3倍ガソリンを消費します。
(11km/L→8km/L) またターボ過給で大馬力を出せば、当然、出した分のガソリンは消費します。さらに追い打ちをかけるのが、
ターボ過給時の冷却性能の問題で、小さいエンジンに大きいエンジン並のガソリンを燃やすため大量の熱が発生します。
これを冷却する簡便な方法として市販車の大半は、なんとガソリンでエンジン内部を冷却して、エンジンが壊れることを防いでいます。
(ターボ過給で全開運転なんて、滅多にしないから簡便な対処方法しかしていません。
などが代表的な見解となるのでしょうか。
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341 ：某発明家：2009/10/30(金) 10:21:04 ID:nUXttTly
それらに対し、一応プラス側の見解としては、
エンジンが好き！だけどむずかすぃ… ← （モリタポ必要の過去記事）
http://hobby7.2ch.net/test/read.cgi/car/1107157108/l50
108 名前： 名無しさん＠そうだドライブへ行こう 05/03/10 12:15:15 ID:GanwbgaV0
ターボは本来捨てるはずの排気ガスの熱エネルギーを利用して吸気を押し込むので、理論的には熱効率は上がるはずなんだけど
ガソリンエンジンだとノッキングの問題があるからNAに比べて圧縮比を下げざるを得ないので、まずそこで熱効率低下する。
更に圧縮比が小さいと言うことは膨張比も小さいので排気温度がかなり高いままで排気されるから高負荷時は排気バルブが熱的に
ヤバくなるので、空燃費を超リッチにしてガソリン冷却で 誤魔化すから、その領域では絶望的に燃費悪化する。
従ってガソリンターボの燃費悪化要因はほとんどがノッキング問題と言っていい。
109 名前： 名無しさん＠そうだドライブへ行こう 05/03/10 13:53:50 ID:GanwbgaV0
そう言えば日産でル・マン用ターボエンジン開発した林義正氏の書いた本に、ガソリンNAエンジンでは熱効率はせいぜい 33%程度
だけど、ターボでは熱効率を更に上げられて、圧縮比8でもブースト圧を 1.2キロもかけると熱効率は 38％超になると言う話があったな。
レーシングエンジンは耐久性無視かつコスト度外視で熱的に強いパーツ使えるから 市販エンジンみたいにガソリン冷却で安全マージン
を取る必要も無いんだろね。それに、ほとんど全負荷で走るから常に高ブースト圧かけられるだろうし。 3連投失礼
と言う意見も有りましたね。
342 ：某発明家：2009/10/30(金) 10:24:10 ID:nUXttTly
>>338
＞ それは同じ機種で設定されている同じ排気量の車で比較するからで、
過給をすれば、「実質的な排気量の増大」になりますので、＜ 元の排気量同士で比較すること ＞は意味が無いでしょう。
＞ 同じ最大出力同士の機種で比較すればむしろ向上していた。
まぁ『最大出力同士』で比べても良いでしょうし、『実質的な排気量同士』で比べても良いでしょうが、その比べ方をすると、
ターボエンジンの方がかなり軽量なエンジンに作れ、自動車の場合のように運動するものに搭載する場合は有利ですね。
軽量に製作できた車体は、「登板や加速の場合に使うエネルギー」のみでなく、「ブレーキ時に破棄されるエネルギー」も、
減らせることになりますので、航空機は言うに及ばず自動車でも、当然「軽量小型のエンジン」は望まれているわけです。
＞ それは同じ機種で設定されている同じ排気量の車で比較するからで、
過給をすれば、「実質的な排気量の増大」になりますので、＜ 元の排気量同士で比較すること ＞は意味が無いでしょう。
＞ 同じ最大出力同士の機種で比較すればむしろ向上していた。
まぁ『最大出力同士』で比べても良いでしょうし、『実質的な排気量同士』で比べても良いでしょうが、その比べ方をすると、
ターボエンジンの方がかなり軽量なエンジンに作れ、自動車の場合のように運動するものに搭載する場合は有利ですね。
軽量に製作できた車体は、「登板や加速の場合に使うエネルギー」のみでなく、「ブレーキ時に破棄されるエネルギー」も、
減らせることになりますので、航空機は言うに及ばず自動車でも、当然「軽量小型のエンジン」は望まれているわけです。
343 ：某発明家：2009/10/30(金) 12:45:09 ID:nUXttTly
>>338
＞ それは圧縮の途中でインタークーラーにより冷却できるので、より高い圧力で燃焼させられるから。
過給をすることで、「燃焼室には当然より多くの混合気を注入すること」が出来、標準のエンジンより、「実質圧縮比や燃焼時の圧力」は、
大きくなることは容易に想像されますし、「インタークーラーは空気で冷やす原理」でしょうから、吸気温度を外気の温度以下に下げる、
と言うことは、単にインタークーラーを設置する方法では原理的に不可能だと思われます。
と言うような理由からか、ターボエンジンは実際の問題とし【 無過給のエンジンに比べても少し高い温度の吸気温度にならざるを得ず、
>>340-341 の例からも分るように、過去の日本の自動車用のターボエンジンでは、現在の「ＢＭＷ社のターボエンジン」などから比べると、
かなり低い圧縮比が、採用されていたのは現実でしょう。
>>341 には、「全出力時の熱効率は過給によって向上する」と言う話も書かれておりますが、「全出力で常に走るスポーツ車」ではなくて、
部分負荷の使用が多い「一般車」で、圧縮比の低いエンジンは省エネの観点からも避けたいので、「実質圧縮比や燃焼時の圧力」が、
過給のため増えたとしても、【 高圧縮比でノッキングの起こり難いエンジンを如何にして作るのか 】が、思案のし所と言えるのでしょう。
＞ それは圧縮の途中でインタークーラーにより冷却できるので、より高い圧力で燃焼させられるから。
過給をすることで、「燃焼室には当然より多くの混合気を注入すること」が出来、標準のエンジンより、「実質圧縮比や燃焼時の圧力」は、
大きくなることは容易に想像されますし、「インタークーラーは空気で冷やす原理」でしょうから、吸気温度を外気の温度以下に下げる、
と言うことは、単にインタークーラーを設置する方法では原理的に不可能だと思われます。
と言うような理由からか、ターボエンジンは実際の問題とし【 無過給のエンジンに比べても少し高い温度の吸気温度にならざるを得ず、
>>340-341 の例からも分るように、過去の日本の自動車用のターボエンジンでは、現在の「ＢＭＷ社のターボエンジン」などから比べると、
かなり低い圧縮比が、採用されていたのは現実でしょう。
>>341 には、「全出力時の熱効率は過給によって向上する」と言う話も書かれておりますが、「全出力で常に走るスポーツ車」ではなくて、
部分負荷の使用が多い「一般車」で、圧縮比の低いエンジンは省エネの観点からも避けたいので、「実質圧縮比や燃焼時の圧力」が、
過給のため増えたとしても、【 高圧縮比でノッキングの起こり難いエンジンを如何にして作るのか 】が、思案のし所と言えるのでしょう。
344 ：某発明家：2009/10/30(金) 12:49:51 ID:nUXttTly
それら「ノッキングの起こり難いエンジン」を実現する為に、「現在行われたり考えられている方法」としては、
Ａ． アンチノック性を高める為に、添加剤を混ぜた【 ハイオクタンの燃料 】を使用する方式。
Ｂ． 吸気を外気温近くまで冷却する為に、効率の良い【 インタークーラー 】を使用する方式。
Ｃ． 燃料の気化熱で気筒内を冷却する原理の、燃料供給を【 直接筒内噴射 】で行う方式。
Ｄ． 過給時の実質圧縮比を下げる為、燃焼室容積を変える【 可変圧縮機構 】を使う方式。
Ｅ． 水の気化熱で気筒内を冷却する原理の、筒内噴射ノズルにより【 水噴射 】する方式。
Ｆ． 水の気化熱で気筒内を冷却する原理の、水を混ぜた【 エマルジョン燃料 】を使う方式。
Ｇ． 気筒内を冷す目的で、６サイクル動作で動かし【 掃気によって空気で冷却 】させる方式。
Ｈ． 気筒内を冷す目的で、６サイクル動作で動かし【 水噴射によって気化冷却 】させる方式。
と言うようなものが、咄嗟には思い付きますが、他にも何か有りましたでしょうか。
「水噴射」に付いては、実際は霧状の「噴霧」と言う状態なのでしょうね。
345 ：ＢＭＷのエンジン：2009/11/01(日) 19:31:54 ID:06uTM6r/
>>340-344
＞ 「実質圧縮比や燃焼時の圧力」が、過給のため増えたとしても、【 高圧縮比でノッキングの起こり難いエンジンを如何にして作るのか 】
ＹＡＨＯＯ！知恵袋 解決済みの質問 BMWのエンジンについて質問があります。 dr32gpaldさん
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1414857199
> BMWはなんであんなエンジンが作れるのですか？最新のGT-Rでも３．８リッター ツインターボで４８０馬力です。
エンジンの構造が違うのですか？ 大排気量エンジンでもNAであのパワーには毎回脱帽させられます。 （前後略）
> e60fuenfer1さん （前後略）
> ●圧縮比
レクサスの直噴エンジンでは、高い圧縮比（11.8）です。これは、燃焼室内に燃料を直接、噴射すると、燃料の気化熱で、
燃焼室内が冷却されるため、耐ノッキング性が向上するから、高い圧縮比が使えるわけです。だいたい 50℃程度、冷却できます。
> 直噴エンジンでなければ、圧縮比は、だいたい1.5程度低くなります。このためせいぜい 10.5〜11.0 程度がいいところです。
S85エンジンの圧縮比 12.0 というのは、驚異的に高いです。
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
> ここまで高回転になると、直噴（噴射タイミング精度）やバルブトロニック（メカの遅れ）が使いにくくなります。このため、
このエンジンでは、通常のポート噴射とスロットルバルブ（ただし10気筒分、独立制御）を使っています。
> 圧縮比をあげるというのことは、エンジン屋の共通のテーマです。なぜなら高圧縮比こそ、高出力＋高効率だからです。
しかしノッキングが発生しやすくなります。つまり、S85エンジンでは、エンジンの本質である「高圧縮比」を実現しているのです。
> 回答日時：2008/2/18 20:47:10
＞ 「実質圧縮比や燃焼時の圧力」が、過給のため増えたとしても、【 高圧縮比でノッキングの起こり難いエンジンを如何にして作るのか 】
ＹＡＨＯＯ！知恵袋 解決済みの質問 BMWのエンジンについて質問があります。 dr32gpaldさん
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1414857199
> BMWはなんであんなエンジンが作れるのですか？最新のGT-Rでも３．８リッター ツインターボで４８０馬力です。
エンジンの構造が違うのですか？ 大排気量エンジンでもNAであのパワーには毎回脱帽させられます。 （前後略）
> e60fuenfer1さん （前後略）
> ●圧縮比
レクサスの直噴エンジンでは、高い圧縮比（11.8）です。これは、燃焼室内に燃料を直接、噴射すると、燃料の気化熱で、
燃焼室内が冷却されるため、耐ノッキング性が向上するから、高い圧縮比が使えるわけです。だいたい 50℃程度、冷却できます。
> 直噴エンジンでなければ、圧縮比は、だいたい1.5程度低くなります。このためせいぜい 10.5〜11.0 程度がいいところです。
S85エンジンの圧縮比 12.0 というのは、驚異的に高いです。
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> ここまで高回転になると、直噴（噴射タイミング精度）やバルブトロニック（メカの遅れ）が使いにくくなります。このため、
このエンジンでは、通常のポート噴射とスロットルバルブ（ただし10気筒分、独立制御）を使っています。
> 圧縮比をあげるというのことは、エンジン屋の共通のテーマです。なぜなら高圧縮比こそ、高出力＋高効率だからです。
しかしノッキングが発生しやすくなります。つまり、S85エンジンでは、エンジンの本質である「高圧縮比」を実現しているのです。
> 回答日時：2008/2/18 20:47:10