• 締切済み

エンジンの吸入系の設計

4ストローク機関の吸入系の設計において必ず考慮しなくてはいけない上限となる制約条件って何だと思われますか？僕が思うには、空気が多量に入るように高性能ターボ、インタークーラーまたは排熱を利用した小型圧縮機を装備するなどが考えられますがどうでしょう？

みんなの回答

  • yanron
  • ベストアンサー率29% (206/690)
回答No.2

ん───　？ 吸入系の設計において必ず考慮しなければならない 「上限となる制約条件」と「過給機の装備」は何か違う気がするんですけど？ 必ず出てくる上限は 「吸入速度は音速を超えることが出来ない」ではないでしょうか？ どれだけ大型のタービンを超高速で回転させても、給気口の口径が狭いと吸入速度が音速を超えるので、ある一定以上は出力が上がらなくなるのでは？ WRCのレギュレーションにもタービンのサイズと給気口の口径の制限があったと思いますよ。 （昔TO○OTAの車がタービンのインテークマニホールドに細工をしたのが発覚して当期の全獲得ポイントの剥奪と出場停止などの処分を受けた） 雑学程度の知識しかないので専門的な突っ込みは辞退します（笑

回答No.1

理系とかかけ離れている僕ですが。。。 車のエンジンでしょうか？ ４発・インクラ・タ－ボときたらシルビアですね。 シルビアならここへどうぞ。 日産の技術員もいます。 Ｑ＆Ａで熱く質問してください。

参考URL：
http://www.kazunao.com/
  1. カテゴリ
  2. 学問・教育
  3. その他（学問・教育）

関連するQ&A

  • ディーゼルターボエンジンについて

    一時期は日本から駆逐されそうなぐらいだったのに、 近頃は盛り返してきた感のあるディーゼルエンジンですが、 スバルが開発しているディーゼルターボエンジンには インタークーラーがついているように見受けられます。 昔のディーゼル車では「インタークーラーターボ」を売り物にしていた（？） ものもあったと思います。 そこで質問なのですが、 なぜディーゼルエンジンなのにインタークーラーが必要なのでしょうか？ そもそもディーゼルエンジンって空気の圧縮熱で着火するものだと 思っているのですが、折角ターボで圧力かけられて空気がホカホカに なってるんだから、インタークーラーで冷まさずとも そのまま燃焼室に放りこんでやれば、確実に軽油を燃焼 させられるだろうにと、素人の私は思うのです。 ガソリンのターボエンジンにだったらインタークーラーをつけてやった方が、 いろいろと都合が良さそうなのはわかりますが、 ディーゼルターボにインタークーラーって・・・。 と腑に落ちません。 どなたかご回答よろしくお願い致します！

  • ターボ圧縮機の基礎知識について

    はじめまして，質問させていただきます。 内容が初歩的になるかと思いますが，いくつかサイトを読み，仮説を立てましたので，間違っている部分の指摘と，内容を簡単にご教示いただきたいです。 機種：多段式の遠心圧縮機 流体：空気 Q1. 同一吸入流量において圧力を一定の範囲でコントロールできますが，一体どのようにやっているのでしょうか？ 当方の予想では最終段吐出空気配管を経由し，エアタンクに空気を蓄積し， エアタンクから工場配管中にある圧力調整弁を目的の圧力で開くように調整 （圧力調整弁が閉じている間は圧縮機本体からエアーが送られ続けるため，流体はどんどん昇圧していく） Q2. 減量範囲とは何か 当方の予想：目的の圧力を満たせる最低の吸入流量を示す数値 Q3. サージングとは何か 当方の予想：ターボ圧縮機を用いて仕様より昇圧させるために圧力調整弁を閉じているとし，ターボ圧縮機の流体を押し出す力が限界となり，タンクから圧縮機側に空気が逆流している現象 つまり，ターボ圧縮機に多大な負荷と振動を与え機能不全に陥るため，サージングさせない圧力がターボ圧縮機の限界性能である。 来春よりメーカの設計としてターボ圧縮機に携わる予定の者です。 少しでも予備知識を増やしたいと考えております。 よろしくお願いいたします。

  • ターボ車に搭載されているコンプレッサーについて

    コンプレッサーの働きを個人的に多くのホームページを見ながら調べてみたのですが、ホームページによってニュアンスの違いがあって解釈するのに困っております。。 コンプレッサーとは・・・ 取り込んだ多量の空気を圧縮するものなのでしょうか。 そうではなく、シリンダーへ無理やり多量の空気を押し込むものなのでしょうか。 それとも、両方の働きをもっているのでしょうか。 また、別の質問ですがターボ車の場合、一番最初に多量の空気を取り込むためにどのような対策がされているのですか。 NA車に比べて空気の取り込み口であるエアインテークが大きくなっているのですか。 それとも、コンプレッサーには空気の圧縮または押し込む事以外に、多量の空気を吸い込むなどという働きもあるのですか。 ※回答者様からみれば初歩の初歩である事かもしれませんが、小生は自動車について全くの素人なのでお付き合いのほどよろしくお願いします。

  • 小型ブロアー(空気圧縮機)の件

    1kPaから10kPa程度まで圧縮できる できるだけ小型のブロアー(空気圧縮機)を探しております。 エアーの漏れも含めて性能とかカタログなどの情報があれば お教えください。

  • ターボ車のエンジン内のエアーの流れについて教えてください

    以前エンジンの構造について質問しましたが、いろんな情報をありがとうございました！とても参考になりました。 その後、本を読んで理解しようとしていますが、どうしても分からない点が次々に出てきます。ので、まずは以下の数点についてご教示いただけませんでしょうか。 (1)エアクリから入った空気は、どのルートをたどってシリンダーまで行くのですか(ターボ車)。理解した感じでは、、 エアクリ→ エアフロメーター→ エアインテークホース→ ターボチャージャーのコンプレッサーホイールの回転を受け圧縮(？)される→ インタークーラー→ スロットルボディ→ サージタンク→ インテークマニホールド→インジェクターから燃料噴射で空気と混合→ シリンダー (2)ターボチャージャーにも冷却水が流れていて冷やしてるんですか！？ また、軸ベアリングの「潤滑油」というのは、いつも３０００キロで交換しているあのエンジンオイルがそこにも流れているのですか！？ (3)サージタンクは何の役割をしているのでしょうか。以前ある人が私の車のエンジンを見て「(モデルチェンジして)サージタンクが大きくなってるよ」といったのですが、パワーに関係するのでしょうか。 まだまだ疑問がわいていますが、まずはここまで教えていただければと思います。また質問させていただきますがよろしくお願いいたします。

  • 圧縮空気配管の配管設計

    現在、エアーガンやエアードライバーなどの空気源工具に圧縮空気を送る配管の設計をしています。 3.7KWエアコンプレッサーから各工具類に圧縮空気を送る配管の決定を行う方法や参考になるURL等ございましたら御教示願います。初めて質問するので言葉足らずかもしれませんが何卒宜しく御願いします。 圧縮空気配管の設計は初めてなので具体例等を出して頂けると助かります。また圧縮空気配管を設計するに当たっての注意事項や取り付けるべき物などがあればあわせて御教示願います。 (1)コンプレッサは給油式3.7kwです。 (2)最遠端の工具までの距離は20mもあれば十分です。 (3)コンプレッサの空気取出口はバタフライバルブ20A止めとなっています。 (4)必要空気量は計算上426L/minとなりました。（稼働率を考慮してます。） (5)コンプレッサの制御圧力は0.780.97MPaです。 (6)冷凍式ドライヤ内蔵型です。 (7)吐き出し空気量は430L/minで、この空気量は最高圧力時の空気量を吸込状態（大気圧）に換算した値とカタログに記載されています。 以上のような条件があれば分岐も含めた各部の空気配管口径を選定することはできるのでしょうか。 なにか公式などはありますか。 何卒宜しく御願いします。 また、知り合いから圧縮空気配管の配管口径の決定方法を書いた資料をＦＡＸで頂きました。例題を解く形式で書かれているのですが、その内容がよく理解できませんでした。下記にその例題を書きますのでどなたか解説して頂けないでしょうか。 [例題] (1)最遠使用点での全圧力降下は初期圧力の2%とする。 (2)最大流速は15m/sとし、最大摩擦損失は20mmAq/mとする。 8kg/cm2G圧縮空気の主管の流量を20m3/minとすると、管サイズはいくらになるか。但し、最遠使用点までの相当長を150mとし、管材はSUS(10S)とする。 で答えが、 最遠部での圧損を2%以下とすると許容摩擦損失は8×10^4×0.02／150＝10.7mmAq/mとなる。図表より80Aを選定する。（この図表は圧縮空気の圧力毎（5,7,9）に３種類あり、左縦軸が流量NL/min、横軸が摩擦損失mmAq/m、表内に斜め線で流速m/s、右縦軸が配管口径になっています。 どなたかこの例題を説明して頂けないでしょうか。 宜しく御願いします。

  • ロッドレスエアシリンダーと圧縮空気中の水分の凝結

    圧縮空気(約6bar）で駆動するロッドレスシリンダー（ボア径50mm x ストローク 約600mm）があります。そのシリンダーの中に水がたまります。シリンダーに供給されている空気は小型圧縮機からのものが直接接続されており特に水分除去はされていないのでドライではないはずです。このような使い方の場合シリンダー中に圧縮空気中の水分が凝結して溜まるというような現象はおこりやすいものなのでしょうか？使用場所は屋外です。エアシリンダの場合は空気中の水分が凝結しないようにドライの状態を保つことが必須なのでしょうか？ 動きが悪いエアシリンダーから大量の水が出てきたために、基本的な使い方に問題点があるのではないかと思い質問する次第です。

  • 過給器で高圧縮になるがノッキングは？

    常々疑問に思っているのですが、過給器付きエンジンがなぜノッキングしないのかと言うことです。 通常、市販車NAエンジンの圧縮比は8～11位になっているようです。レース用エンジンやチューニング関係のサイトなどを見ると、マージンや性能を無視したとしてもガソリンエンジンの圧縮比は13～15程度が限界のようで、それ以上の圧縮はノッキング等が起こり動作しなくなるようです。 しかし、過給器付きのエンジンの場合はそれ以上に圧縮されているハズです。 ターボ付きの自分の車を例にすると、圧縮比は8、最大過給圧は150kPa程度ですので、150kPaの過給を圧縮比約2.5の圧縮と見ればトータルでは圧縮比20近くになっていると思うのです。 単に空燃比やインタークーラー程度の冷却等では制御出来ない圧縮比だと思うのですが… この圧縮比でなぜノッキングせずに動作しているのでしょうか？

  • 燃調不良でエンジンが焼きつくというのは・・・

    こんにちは。 以前から、インターネットでバイクのサイトを見ていて疑問に感じていたことがありましたので、是非皆様のお知恵を拝借したいと思い、書きこませていただきました。 マフラーをより抜けのいい物に交換すると、特にミニバイクでは空燃比を小さくする側にセッティングし直すことが多いようですね。 そして、その動機で「出力低下の改善」というのは納得できます。 しかし、いくつかのサイト様に書かれていた「エンジンの保護」というのがわかりません。 「エンジンの保護」というのは具体的には焼きつき、抱きつきの防止と書いてありましたが、マフラーの交換によって起こった空燃比の増大が何故焼きつきに結びつくのか、非常に消化不良です。 ２ストロークエンジンの場合なら、改造の結果エンジンが高回転まで回るようになって、オイルが足りなくなりそうなのはわかるのですが、スーパーカブやジャズといったバイクのサイト様にもこのような表記がありました。 ガソリン冷却の効果が足りなくなるからか、とも考えましたが燃調が狂ったことによって出力が低下しているのだから、最高燃焼温度は下がっている筈ですのでその可能性も少なそうです。 また、燃焼不良によるアフターファイアは確かに起こりそうな気もしますが、これはエンジンの保護とは言えないと思いますし。 圧縮比は変わらず(若干吸入空気量は増えてますが)、燃焼温度が下がっているということはノッキングも起きないですね。 本当に、４ストロークのエンジンはマフラーの交換で焼きつくのでしょうか？ 素人のくだらない疑問の上、乱文で大変恐縮ですがよろしくお願い致します。 一応調べましたが、既出でしたらご指摘ください。すぐに締め切らせていただきます。

  • 熱力学第一法則についての問題

    圧力0.15(MPa)、比体積0.81(m＾3/kg)の空気を0.3(kg/s)の質量流量で圧縮機に吸入し、圧力0.65(MPa)、比体積0.22(m＾3/kg)まで圧縮した。圧縮の際比内部エネルギーが75(kJ/kg)増加し、外部に55(kJ/kg)の放熱があった。圧縮に要する単位時間当たりの仕事を求めよ。なお、運動エネルギーおよびポテンシャルエネルギーは考慮しない という問題なのですが、どう解けばいいか分かりません。 分かる方、ヒントだけでもください。お願いします。

注目のQ&A

カテゴリ

専門家に質問してみよう

職業から探して質問する

あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVEセレクト

質問する