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ミラーサイクルエンジンについてです。 オットーサイクルエンジンより圧縮されて...

k12********さん

2017/11/2910:19:44

ミラーサイクルエンジンについてです。
オットーサイクルエンジンより圧縮されてないために、力がでないようです。
例えばオットーサイクルが11の圧縮でいいならミラーサイクルは半分の圧縮し

かされてないとします。
コンロッドを2倍長くしてオットーサイクルなら2倍の22になります。(実際には違いますがだいたい)
これならノッキングしますのでミラーサイクルにして半分圧縮の11になります。
これなら圧縮11の膨張22のミラーサイクルエンジンになります。
コンロッドの長さとバルブのタイミングだけで低圧縮の問題を克服できます。
さらにコストダウンするならディーゼルエンジンのブロックとシリンダーとコンロッドなら圧縮比高いのでそのまま使えます。
ヘッドカバーだけ変えたら出来上がり。
どうですか?

補足クランクシャフトとコンロッドを接続してる部分の径を大きくしてピストン運動の距離を増やすです。
コンロッドの長さ関係ありませんね。

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rep********さん

2017/11/2911:40:06

コンロッドの長さを変えても圧縮比は変わりません、もう少し勉強成されては?

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jom********さん

2017/11/2911:00:42

2000ccのエンジンで、コンロッドの長さを2倍にすると、排気量は4000ccに成ります。

4000ccのエンジンで2000ccのパワーしか出ないのでは、燃費が良くても、まともな車は作れません。

プリウスは、1800ccで1200cc程度のパワーしか出ないエンジンをモーターで誤魔化しますが、結局非力です。

nak********さん

2017/11/2913:02:28

ミラーサイクルは圧縮比の高いエンジンを利用し吸気バルブの遅閉じにより給気された空気を逃すことで圧縮比を低くする手法です。

吸気バルブの閉じタイミングを変化させれば圧縮比の調整が出来ますし、現状の可変バルブタイミングシステムであれば細かな変化にも対応しています。

現状だとミラーサイクルエンジンは14とか15とかの膨張比をもっており加速時には圧縮比が10を超える様に制御されていますから圧縮比が足りないから力が弱いと言うことではありません。

力が足りないのは排気量の計算が膨張比を主に計算されているからであり、例えば2000ccエンジンで膨張比が14であった場合、圧縮比を11として動作させるとシリンダー内に取り込まれる空気は1600ccほどのエンジンと同等になると言う事です。
特性も超ロングストロークエンジンとなりますから回転数の上がり方も穏やかでスポーツエンジンとして考えばあまり良くないと思います。

あと、膨張比を大きくしたいといってもシリンダー内部にある燃焼ガスの持つエネルギーには上限がありますから、膨張比だけを大きくするのは無理なんですよ。
もう一つは燃焼ガスのエネルギーを使いすぎてしまえば排気ガス温度が低くなりすぎても触媒の働きが悪くなり排ガス規制に引っかかります。

この辺りの兼ね合いで今のミラーサイクルは出来上がっていますから膨張比を22にすると言うのは難しい話かもしれませんね。

k_f********さん

2017/11/3002:46:41

k1292258さんへ

先ず、

>ミラーサイクルエンジン
>オットーサイクルエンジンより圧縮されてないために、
>力がでないようです。
という理解は、実際とは違っています。

実は、圧縮しなくても済むのなら、しない方がよろしい。無駄仕事なので。
シリンダー内で圧縮しなくても、蒸気機関では立派に仕事が出来ています。d(^^;)
だから、シリンダー内で圧縮するよりも羽根車で圧縮した方が効率が良いって事で、過給器に圧縮の一部(低圧で大流量の領域)を任せたりするのでした。
(高圧に成ったら、ピストンとシリンダーの組み合わせの方が気密性が良い分だけ高効率に成る)

吸気弁閉じ時期を充填効率最高に成るタイミングから敢えてズラし、
・早閉じで吸気行程長を短縮するか
・遅閉じで一度吸い込んだ新気を吐き戻してしまうか
のどちらかで、膨張比に対して圧縮比だけを下げる事が出来ます。
これを見方を変えて視ると、排気量を減らしてしまった事と等価に成る。
例えば、膨張比を理想の14に上げても、圧縮比をレギュラーガス使用時のほぼ限界である10に設定すると、
10 / 14 = 71.4%
つまり実質的排気量は 1.5L → 1.071L と目減りしてしまった事に成るのです。
だからショボい d(^o^;)
加えて、遅閉じで吸気ポートに吐き戻す量が多く成ると、その分だけ新気の昇温も激しく成って、ノッキングだのNOx生成だのが拙い事に成ります。勿論、熱膨張しちゃうから充填効率も上がらない。
今は4弁構造が一般化して吸排気抵抗が減りましたが、OHV2弁の時代には成立させる事が出来なかった手法なのです。

一方、吸気弁閉じ時期を早めて圧縮比を下げて行くと、圧縮上死点温度がどんどん下がるので、アイドル回転迄は下げて来られなく成る。十分に下がる前に、燃焼速度が極度に遅く成って失火してしまう訳です。
だから、スロットル弁を廃止出来なかったり、何か他でカバーしてやらねば成らない。。。
ここで、「圧縮上死点温度が下がり過ぎて困っちゃうのなら、上がり過ぎてノッキングして困っちゃう過給と組み合わせりゃイイじゃん。あいこでホイ、相補の関係に丁度成って都合が良い」と思い付いた方が出て来ます。それが
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%BC%E5%9D%82%E5%BC%98

で、
理想の高膨張比14と、
スロットルバルブ廃止で、吸気弁閉じ時期連続可変機構での過給圧と出力制御、
内部圧縮を持つ事で高効率な機械式過給器の装着、
の3点を特色とする特許を成立させたのでした。
兼坂式ミラーシステムに拠るアトキンソンサイクル、では長過ぎるので「K-ミラーサイクル」と。d(^^)

低圧縮比でも、出力を出そうと思えば出せます。良い例が大型商船の
http://www.khi.co.jp/knews/backnumber/bn_2006/pdf/news141_02.pdf

で、圧縮比にして11〜12の間に落ち着いて来ていますが(船主に引き渡す前の公試で航走して燃費を実測する)、長年に渡って地球上で(熱)効率最高の座を競い続けています。
もっと驚くのが、仏が誇るルクレール戦車に積まれたハイパーバーディーゼル。
他国の諸車と同水準の1500psを、遥かに少ない排気量や小さい外形から発揮していますが、圧縮比はたったの7.6と言われています、ディーゼルなのに。d(^.^;)

過給圧さえ十分に掛けられたら、パワーは出る。圧縮比の高低とは(余り)関係無い。
高膨張比なら燃費が良く成る。し、排気温も下がるので、燃料冷却が不要に成って、「過給したら燃費激悪」という定評を覆せる様に成る。。。

という状況なのでス d(^^;)
中々難しいですね。何か有りましたら補足なさって下さいな。

ebj********さん

2017/11/3007:00:24

此れって、メチャクチャな事を言っているのですが!!
コンロッドの長さとか、訂正された「補足 クランクシャフトとコンロッドを接続してる部分の径を大きくしてピストン運動の距離を増やすです。コンロッドの長さ関係ありませんね。」

コンロッドを接続している部分の径と言うのは、クランク・ピン・ジャーナルの事で、ピン・ジャーナル径を太くしても、高トルク時の耐久性が上がり、エンジン重量と回転慣性力が変わるだけで、その他のエンジン特性は何も変わりませんが?。

ましてや、圧縮比・何て、全く変わりませんよ???。

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