関連する要因の内訳と計算にアプローチする方法は次のとおりです。
1。エンジン効率の理解
* 熱効率: これは、エンジンが燃料の化学エネルギーを機械的作業にどれだけうまく変換するかを測定します。それはパーセンテージとして表されています:
* 熱効率=(作業出力 /熱入力) * 100%
* 機械的効率: これにより、燃焼によって生成される電力がクランクシャフトに送達される電力にどれだけうまく変換されるかを測定します。 それはまた、パーセンテージとして表されます:
* 機械的効率=(ブレーキパワー /指定された電力) * 100%
* 全体的な効率: これは、熱効率と機械的効率の両方を考慮します。それは2つの産物です:
* 全体的な効率=熱効率 *機械的効率
2。効率に影響を与える要因:
* 圧縮比: 通常、より高い圧縮比は、より完全な燃焼を可能にすることにより、熱効率を改善します。 8:1の比率は中程度と見なされます。
* エンジン設計: 摂取量と排気システム、燃焼室の形状、バルブのタイミングなどの機能はすべて効率に影響します。
* 動作条件: 空気燃料混合物、エンジン速度、負荷、周囲温度などの要因は、効率に大きな影響を与える可能性があります。
3。計算手順(簡素化):
1。ブレーキパワーの推定: 特定の動作条件でエンジンの出力を測定する必要があります(たとえば、動力計を使用)。これにより、ブレーキパワー(BP)が得られます。
2。推定された指定された電力: これは、燃焼によって生成される理論的な力です。直接測定することは困難ですが、エンジンのパフォーマンスモデルまたはソフトウェアを使用して推定できます。これにより、指定されたパワー(IP)が得られます。
3。機械的効率を計算します: 上記の式を使用してください。
* 機械的効率=(BP / IP) * 100%
4。推定熱入力: これには、燃料特性と燃焼プロセスに関する詳細な知識が必要です。専門ソフトウェアを使用するか、近似値についてエンジンパフォーマンステーブルを参照できます。
5。熱効率の計算: 熱入力があると仮定すると、式を使用してください。
* 熱効率=(bp /熱入力) * 100%
6。全体的な効率を計算します: 熱および機械的効率を掛けます。
4。重要な考慮事項:
* 実世界と理論: 上記の計算は近似を提供します。実際のエンジンの効率は多くの要因に基づいて異なり、洗練された測定と分析なしで正確な値を取得することは困難です。
* エンジンパフォーマンスソフトウェア: 特殊なソフトウェアツールは、エンジンのパラメーターと動作条件に基づいて、エンジンのパフォーマンスと効率を推定するのに役立ちます。
* 実験テスト: 最も正確な方法は、制御された条件下で動力計でエンジンをテストし、その出力と燃料消費量を測定することです。
5。例:
100ccエンジンがあると仮定し、ダイナモメーターテストを通じて、特定の動作条件で5 kWのブレーキパワーを測定します。エンジンソフトウェアを使用して、指定された電力を6 kWと推定します。また、燃料からの熱入力を20 kWに推定します。
* 機械的効率=(5 kW / 6 kW) * 100%=83.3%
* 熱効率=(5 kW / 20 kW) * 100%=25%
* 全体的な効率=83.3% * 25%=20.8%
重要なメモ:
*これは非常に単純化された例です。実際の計算ははるかに複雑です。
*内燃焼エンジンの効率は多くの要因の影響を受け、広範なテストと分析なしで正確な値を予測することは困難です。
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