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解決済みの質問

内燃機関の熱効率について

ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの燃費の話の中で、
ガソリンエンジンの熱効率は20%程度、ディーゼルエンジンの熱効率は30%程度でディーゼルエンジンの方が燃費がよい
という話を聞くんですが、このことについて質問です。
この熱効率の話は、エンジンの構造に由来するものなのでしょうか?それは物理的に説明できる物なのでしょうか?(例えばディーゼルは点火の必要がない→熱効率が高い。とか)
もしくは逆に、それぞれのエンジンを使ってみたらディーゼルの方が燃費がよかった→ディーゼルの方が熱効率がいい。ということなのでしょうか?
教えてください。

投稿日時 - 2003-09-04 20:36:08

QNo.646505

暇なときに回答ください

質問者が選んだベストアンサー

#1さんに補足します。
ボイルシャルルの法則 pV=nRTと
熱効率 η=1-√(T2/T1)を用いて
理想気体の断熱圧縮の体積-温度変化
T2/T1=(V1/V2)^(γ-1) ただしγ=Cp/Cv
を考えると解けるのではないかと思います。
いま、ガソリン又は軽油のγは知りませんが、7/5と仮定すると
圧縮比V1/V2が1/20(ディーゼルエンジン)だとすると
η=0.45
V1/V2が1/10(ガソリンエンジン)だとすると
η=0.37
でご質問より高めですが効率の考え方は理解できると思います。
あとは混合気のγ、圧縮比などを正確に代入すれば求まるのではないでしょうか。

投稿日時 - 2003-09-05 01:05:33

お礼

ありがとうございます。
熱効率を実際に計算してみると良さそうですね。

投稿日時 - 2003-09-05 17:08:47

ANo.2

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回答(2)

ANo.1

ディーゼルエンジンの熱効率が高いのは圧縮比が高いからです。
ガソリンエンジンでも圧縮比を上げれば熱効率が上がりますが、ガソリンエンジンはノッキングするので圧縮比をディーゼルほどは上げられません。
高出力のガソリンエンジンは、圧縮比が高いためハイオク指定だったりしますね。
オクタン価とはノッキングのし難さをあらわす数値だからです。

なぜ圧縮比が高いと熱効率が高くなるかということについては、忘却の彼方。
燃焼温度が高くなるからだっけな?
低温と高温の温度差が大きい方が大きな力が出せるというのは、熱力学の第2法則・・・だっけな?

投稿日時 - 2003-09-04 22:00:13

お礼

ありがとうございます。
圧縮比にカギがあるということですね。

投稿日時 - 2003-09-05 17:06:42

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