エンジンの燃費

について、フィージビリティースタディーをしてのう。

明後日に控えた安曇野發動機大運転会にライガーで参加することを表明しておったが、果たして、このライガーで辿り着くことができようか。

気になって、燃料消費率から試算をしてみたんである。
PV=nRTより
PV=w/M*RT
∴w=PVM/RT

すなわち、
空気質量=1atm×空気分子量×排気量/(リュードベリ定数×絶対温度)
分間燃料消費量=空気質量/空燃比*回転数/4　(4サイクルは1/4回の吸気工程であるため)

上式にて、簡単のため、以下のようにパラメータ設定するなら
空燃比 10
空気の分子量 28.8
空気温度 30 ℃
ガソリンの比重 0.73 g/cc

以下の如く試算できよう

表．排気量とエンジン回転数による燃料消費量（単位:cc/h)


この試算によるならば、CBX750Fにあっては、4000回転で約7リットル。高速を3時間ぶっ飛ばすと燃料が空になる計算となろう。
Jeepにあっては、800回転のアイドリングを1時間続けるなら7.6リットルの燃料消費。9時間アイドリングを行うなら70リットルの燃料が空っぽになることを意味しよう。
して、ライガーにおいては定常運転にて1時間に1リットルの燃料消費となろうか。しかしながら、新たに見つけた仕様表にては、この試算の倍ほどの燃料消費となっておる。

CBXとJeepの燃料消費は、感覚的に的を射ておるが、どこかに計算違いがあろうかのう。
ともあれ、一定の目安とはなろう。


図．排気量とエンジン回転数による燃料消費量の試算

気筒内空気温度や空燃費のパラメータを替えて、試算するも大きく燃料消費が変わることは無く、このことから、燃料効率を高くするためには、如何に排気量を小さくするか、あるいは回転数を落とすかということが重要であることが見えてくる。

この試算からも、出力変動の大きなガソリンエンジンにあっては、過給装置や気筒停止は、思いのほか有効な手立ての様にも感ずるのう。

過給についてもターボやスーパーチャージャーの様なごたいそうな物ではなくとも、農機の冷却風に用いるブロワファン程度でも大きな出力向上が見込めよう。なんとなればPV=nRTなんである。
吸気圧力を2割高めることが出来れば、排気量も2割増しになると考えて良かろう。

タイムラグや駆動ロスの少ないブロワファンをエンジン直結で取り出す過給装置をなぜ作らぬのかのう。排気量の小さなエンジンに向いた効率の良い仕組みと思うがのう。

それはそれとして、満タンの燃料ならばライガーも5時間以上は走行できよう。
試算ができて一安心かのう。

めでとし、めでとし。