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昨日の話（ｵｽﾏﾝ崩壊じゃないですよｗ）の続きで，ちょっと気になったことです。

吸排気の速度っていったいどれくらいなの？



まずはピストンの速さ，ローターの速さは？
市販車で一番速いといわれているエンジンやＦ１エンジンでは平均ピストンスピードの最高は約２５ｍ／ｓくらいで，時速にすると約９０ｋｍ／ｈです。
ローターの速さは・・・アペックスシールの移動速度にする最高で約３０ｍ／ｓくらいで，これを時速にすると約１０８ｋｍ／ｈです。

少なくとも吸気の速度はそれ以上ですね。
だって吸気口からピストン面やローター面まで直線的に運動しているんじゃなくて渦巻いているんだから。



んでもって音速はっていうと，いろいろ計算式があるみたいですが，常温１気圧で約３４０ｍ／ｓ（１２２５ｋｍ／ｈ）。
ピストンやローターの速度の１０～１５倍くらい。
でもこれは温度や圧や空気の密度が変われば変わります。
基本的に温度（絶対温度）や圧には１／２乗に比例し，密度には１／２乗に反比例します。

それを考えてみると，吸排気の速度と音速の差（比）は実際には１０倍なんてなくて，せいぜい数倍程度なのかもしれません。



ちなみに写真はＦ１４戦闘機のソニックブームです。
あぁ～そう言えば某社のマフラーには名前にソニックって付いてましたねｗ



今日の内容をさら～っと読んだ人。
何か気付きませんでしたか？
“ピストンの移動速度”と“アペックスシールの移動速度”です。

Ｆ１のエンジンのピストンスピードよりも市販車のロータリーエンジンのアペックスシールの移動速度の方が遥かに速いんですよね。

ピストンのように往復運動を繰り返しているわけじゃないので単純比較はできませんが，この“移動速度が速い”っていうことがアペックスシールの耐久性や消耗，ローターハウジングの消耗に与える影響って大きいですよね。
以前，アペックスシールの移動距離について記載しましたが，距離よりもむしろスピードの違いの方が与える影響としては大きいでしょうね。
エネルギーで考えると距離ならば１乗のオーダーですが，速度となると２乗のオーダーでの変化になりますからね。

スキッシュの話が出ましたので，ま，参考程度に。

関連情報をクリックしてください。

たかが空気の流れ・・・ではなく，限られた空間と時間の中でこんなにも細かく考えられているんですね。



エンジンは高速で回転しています。
６００ｒｐｍでも１秒に１０回転，６０００ｒｐｍなら１秒に１００回転です。
その回転数の範囲ではレシプロなら１回の燃焼行程にかかる時間は０．２～０．０２秒，ロータリーなら０．３～０．０３秒です。
たったそれだけの時間の間に全行程を終了させ，次の行程に移る準備を整えないといけないわけです。
人間の感覚にわかりやすい表現をすると・・・一瞬で吸気して一瞬で圧縮して一瞬で燃焼して一瞬で膨張して一瞬で排気するんですね。
吸気のために用意された時間は高回転になれば０．００５秒未満しかないんですもん。



吸気圧ってアイドリングでも－４８０ｍｍＨｇとか，ちょっと回転を上げれば－５５０ｍｍＨｇとかなりますよね。
これって，１気圧が７６０ｍｍＨｇだから，大気圧の約１／３～１／４なのよね。
ちなみに，ブースト１．０ｋｇ／ｃｍ2は１気圧に上乗せされた数値なので実際は約１．９７気圧で，排気圧は１．０ｋｇ／ｃｍ2とか２．０ｋｇ／ｃｍ2とか，それ以上とも言われていますが・・・つまり約２～３気圧あるわけで，それを大気圧近くまで下げて排気しているんですね。
って，そんな単純な話じゃない？？？

考えれば考えるほど
調べれば調べるほど
難解な用語と難解な式の羅列で
難しすぎて何が何だか ヘ(´д｀)ノ ｱﾜﾜ

その道のプロが矛盾なくちゃんと説明してくれればいいんだけどねぇ。。。

え？授業料払えって？ｗｗｗ



まぁでも，大事なのは考えるプロセスですから。
自分で考え，答えにたどり着くまでに
あっち行ったりこっち行ったり
んでもって無い知恵を振り絞るので
オーバーヒート気味ですｗ
誰も導いてくれる人がいるわけじゃないし
自分で勝手にやっていることだから仕方ないけどね。
その過程でいろんなことに気付いたり，気付かされたり。
見方を変えて，考え方を変えて。
毎回毎回，今までの記述とにらめっこして，矛盾がないかを確認したり，ｺｿｰﾘ修正したりｗ



少ない知識の中での妄想なので，
間違っていたらちゃんと訂正してくださいよｗｗｗ

じゃないと，意外とたくさんココ見てるみたいだから，間違った知識を植えつけられる人が増えちゃうから(^_^；)



でもいいのだ。

間違っても

間違っても

考え続けること

書き続けることで

誰かにメッセージが届くなら。

伝えたいのは

内容じゃなく

姿勢と

気持ちです。



どんだけの人が受け止めていてくれているかなぁ。。。

吸気管効果で上がった吸気圧をなぜサージタンクで打ち消すようなことを？？？



排気管による排気管効果は効果を最大に発揮するリズムがありました。
排気管効果によって得られた排気バルブ（ポート）の裏の陰圧が最大になったときにバルブ（ポート）を開くのが一番効果的ですが，エンジンは絶えず回転数を変化させていますので，いつもちょうどそのタイミングで開くことは事実上不可能です。
なので，効果がある回転数が決まってしまいます。
それ以外の回転数では効果が低くなりますので，得意な回転数と不得意な回転数があることになります。

さて，吸気管効果も同様で，圧が最大になったところで開くのが効果が最大になりますが，不確定な吸気圧変化を打ち消したいということがあるのではないでしょうか。
おのおのの燃焼室に入る吸気圧にばらつきが出るのもよくないでしょう。
できれば吸気圧変化は細かい脈を打たず，うねりがないか，またはうねりが大きいほうが空燃比のコントロールがしやすい。
バルブ（ポート）によって吸気は断続的になりますが，その手前の空気の流れが断続的だと実際に燃焼室に入る空気の量を均一にコントロールすることが，あるいはセンサーでピックアップすることができなくなります。

圧を均一化するためにサージタンクが設けられていると思われます。



では吸気管効果はどこに活かされているのかというと・・・

スロットルの手前です。
もう一つは，タービンのコンプレッサーの手前です。

吸気管効果の話をするときに，吸気バルブ（ポート）で最初説明しましたが，実は吸気管効果を最大限に利用しているのはそこではありません。
スロットルの手前なのです。
スロットルを開いたり，閉じたりすることにより，閉じた瞬間に吸気管効果でスロットル手前の圧が上がります。
タービンのコンプレッサー手前も，アクセルオフで吸気が減ると回転数も落ちて排気も減りタービンの回転も落ちますからコンプレッサーの回転が落ちて吸気速度が遅くなりますので吸気管効果で圧が上昇します。
そうです。
吸気管効果を得るためには，必ずしも吸気管を閉じる必要はありません。
流速を変化させることでも効果が得られます。

これは排気管効果でも同じですね。
なので排気側のタービン後でも排気管効果は得られています。

スロットルの手前やコンプレッサーの手前で吸気管効果が得られるということは，チャンバーはそこに作るのが一番効率的でしょう。



そして，吸気管効果が最大に得られるシチュエーションとは・・・
そうです。
アクセルオフから再びアクセルオンしたときです。
吸気管効果によって，再加速時のレスポンスを上げることができるのです。



ですがこの吸気管効果も，ある弊害をもたらすことがあります。

今日の宿題はそれにしましょうｗ

吸気管と排気管の長さの話で，ちょっとわかりやすい例を考えてみました。

注射器を用意しましょう。
ない人は，優しい看護婦さんとお友達になってくださいｗ

注射器で空気を押し出したり吸ったりすることができます。
その時に先の穴を塞げば吸気管効果や排気管効果のシミュレーションができます。

同じ時間に同じ量の空気のやり取りをするのに，太い注射器だと断面積が大きいのでピストンの移動距離は少なくてすみますが，その速度はゆっくりになります。
細い注射器だと断面積が小さいのでピストンの移動距離は大きくなり，その速度は速くしないといけません。

さて，この注射器の中に隔壁を作りましょう。
いくつかの小部屋に分けるのです。
隔壁は空気の運動に伴い動きます。
隔壁の数が多い分，小部屋が多い分，たくさんの空気を陰圧にしたり，陽圧にしたりできます。

これはあくまでも一例ですけど。



さて，前回の宿題・・・

吸気管効果を上げるために，吸気管全体の容積を増やす方法です。
どうやったらいいのか？

「チャンバーパイプ」ってご存知ですよね。
まずはあれです。
あれは吸気管効果を期待したものです。
圧が上がった空気の溜めを作ることで，次の吸気に備えるものです。

ＦＤにももともとあるんですよ。
インタークーラーとスロットルの間の黒いバナナパイプ。
何でｱｿｺは黒くて太くて長くなっているんでしょうねｗ

そしてもう一つ，純正ならばどの車にもあるもの・・・
それは・・・エアクリボックスです。
エアクリボックスのないむき出し型エアクリにすると，吸気管効果が薄れます。

さて，実はこの吸気管効果と相対するものが車には付いています。
それは・・・サージタンクです。
バルブ（ポート）が急に閉じることによって起こる圧の急激な変化を吸収させるために，その手前の容積を拡大して空気の溜めを作っています。
なぜだかわかりますか？
わざわざ作った吸気管効果，圧の上昇を，なぜここで，しかもいよいよ吸気が燃焼室に入る手前で打ち消してしまうのでしょう？

これ，宿題にしましょうかｗｗｗ