今日はエンジンの効率について解説しました。
このチャンネルでは、ものづくりの知識を増やしていけるように解説していきます。
日本の多くの方がものづくりに関する仕事をしていることと思います。学校でものづくりを勉強する機会がなかった人もいらっしゃるでしょう。一緒に理屈を勉強してスキルアップしていきましょう。
【書き起こし】エンジンの基礎 効率の考え方
(00:00) tan バッハ こんにちは 今日は エンジンの話を 3回かしてきましたがうん今日は園児の効率というものについて考えていきたいと おもいます でまず最初に熱と本堂ということで で今ちょうどインフルエンザなんかが流行っていますが にはを聞きの 方も あなた熱がある に風邪をひいたときにお母さんに言われたことでないでしょうか まあ昔から聞いているあなた熱があるっていう ありえないフレーズなんですが
(01:04) も言葉には 日本人が熱と温度がごちゃになっているから こういうことを言うんだっ 背景が隠れています 例えば a 方では はい熱があるというのが アイハバてんぱちゅあで て 決して i am 姫 t とは言わないというのが 英語圏の言葉の使い方 温度桃鉄を明確に区別しているという 保険の命言葉の使い方になりますね 日本人は 5と温度がいえーい じゃ混ぜになっているので 熱力学が理解できない兄の一つだというふうに言われています
(02:23) ん ん で8まあ式としては式としてというか 熱と本得というのは明確に区別されています でだけど熱と温度を かんけいづけるまあ熱と温度そもそもいいたものを着たようなものを まあ日本人が五こっちゃにするくらいなんで 似たようなもの わけですが 明確に区別されていてで その2つの量を結びつける 両結びつける料としての 高 まあここに意識が書いてありますが q 以降るー ts というふうに引きが書いてあります ってここで9話
(03:28) うおおおお表す 表していて day 8 o t は温度を表しています じゃあ s は何なのかという事ですが s はエントロピーという量を表しています うんエントリー 聞いたことがあるという人もいれば聞いたことがないという 人もいるかと思いますが ん まあ日本の多くの学生が その理解に苦しむエントロピーというのは コーデ出てきます [音楽] つまり熱答 度は コールて馬この式が表しているところこの式が 表しているところによると 熱等運動っていうのは 皇潤ではなくて
(04:33) その仲立ちをする秒としてエントロピー 存在していることが分かります 多くの日本の学生がエントロピーを理解できないというは 小さい時から熱等ををごちゃ混ぜにして教育孫てまでして教育されてきたのでその媒 要する領土人の エントロピーが理解できなかったという背景があります [音楽] em では早速今日のテーマである 熱機関の効率の話というのをしていきたいとおもいます 熱機関の効率を考える
(05:38) 上で熱とボンドが区別できてないと話が進まないので最初に熱と温度の区別の話をし ました で今ここに意識が書いてありますが ギターという量が書いてあって でこのいいたというのが効率を表しています 熱機関の効率って言うのはねつぎ間に投入された 終了 q 1 と 熱機関がした仕事を w の割合で表せます w っていうのは熱機関がした仕事なんですが 言い換えると 投入された熱量を q 1から ステーター熱量を
(06:42) 旧津雄 引いたものになります いい太鼓るー q 1分の たぁぶ竜 もともとの指定 w =旧は-92になります 今9 下の部分に オレンジと青の 2が書いてありますが で何を表しているのかというと エンジンというか 熱源は具体的には 燃料に火をつけた 音になりますが高温熱源っていうのは 一思えている燃料になります 温熱件から 熱をもらい エンジンでし応答を取り出してここに仕事というふうにへ ますが
(07:47) 高温熱源から ベースをもらい10人でし暴動取り出し 最後環境に鉄道をしてるって言うのが 平均がやっていることになりますこうを熱源の熱量は q 1 低温熱源の捨てている環境にしててる熱量が q 2になっています て 今 ここここのところ a 旅記 右下になりますがグラフが書いてあります 縦軸は温度を表す 漁港軸は先ほど出てきた 熱度温度を仲立ちする量であるエントロピーを表しています いまここまあ温度 9 救急1っていうのは q 1っていうのは甘い細いところで 式が出てきましたが
(08:50) q 以降るー tee delta s 4きっ まあ一個前のスライドでは英数って簡略だして書いてありましたがもう q というのは t かける 出るダ s であらずデルタアイス パティはもう少しうと t 1かける出るダ s で0対スっていうのは 今横軸に so 取ると前土曜日がへすぐ なわけですが 横軸に s を取るとをデルター s というのはここから ここまでの幅を表してまして ここに書いてある てるたいスっていうのはこの浜 で q 1っていうのは cocco q 普及はンっていうのは t 1かける出るタイプなんで ここが
(09:56) デルター s あったからは key 1てったで順位は食べ塾に音頭をとっているので t 1っていうのはこの位置とになります t 1 そうすると q 1= p ワンデルター s なので ここの青でドラ床面積が q 1であることがわかります 言っていることが分かりますか デルタですがこの横幅を表していて e 1はこの一文クリスチって言って分からないですが 高温 no 生燃料に火をつけて 達成される温度なんで 2000遠藤とのそれぐらいの音後になるわけですが t 1っていうのがこの辺に来ていますそうすると9番はこの青の面積であらをされる と キャー q 2はどう表されるのかというと
(11:08) q 2の方は cocco のここに書いてありますが q 2っていうのは 牛2校るー t 2 delta s でアガサです p 2っていうのはここに回して下の方に書いてありますが 今日は環境の温度になります環境の環境運動というのは 例えば今だったら冬なんで私が遊んでいるところだと 八郎とか菜々子とかっていうのが環境の温度 あるいは夏だったら25度とかっていうのが環境の方になります なので冬冬だったら環境の温度は低いし 夏だったら高いわけですがまぁそれを t 2という風に書いています 5 で今コーンところ 横幅が出るた s day
(12:16) 環境の温度が t っ [音楽] なんで環境の温度よりも たくさん環境の温度よりも低い 今度に低い熱っていうのはん 会うことはできないんで環境に全部捨てられるわけですが p 2駆 delta s というのは コーンところ に書いてある q 2になります q 2もこの q 2の定義からというか 記述が書いてるんですが q 2っていうのは t っ真横が d っでデルター s up なんで 河野名跡が q 2になります ん そうするとさっき w は q 11 q 2だーって言ったので に書いてありますが w は9 f 効能ブーン
(13:20) 高校の部分の 成績が w になります ん この部分の名跡ガーダ日 w は t と s 温度とエントロピー大自二に撮った クラブ常に格闘面積でもって q 1 うつ たぁぶりゅーを表すことができるというふうになります で 今このマーマ と10人に投入された熱量 q 1と 環境にこれ以上使うことが絶対に悦力学的な にに環境の温度よりも 温度を下げることはで行っできない体 従ってこの q 2というのは必ず 捨てられることになるわけですが 今 この
(14:24) 投入された熱量と 必ず捨てなきゃいけない q 2 地下 a 考えない場合の公立のことを カルノー効率というふうに言います 熱機関が実現できる最高の効率というのを表しています 投入した熱量等必ず捨てなきゃいけない熱量しか考えてないんで 最高の効率であることがわかると思います で今 a 棟 熱機関の効率というのがこの式であらわされるので この q 1と q 2と q 1と q つを t とデルタ椅子で表してあげと デルターいスマートこの横幅の部分ですが デルタエースは共通なんで れるカー s っていうのが ペイとも
(15:28) 消されて最終的には個々に良いたし地域あがいてありますが 1- t 1部の t 2っていうのが熱機関が 達成し得る最大の効率になります これ以上効率の高いエンジンというのは絶対に作ることができません t 1は燃料を燃やした時の燃料をその攻防になったガスの温度なんで大体2000円 度とかそんなもんでありまー環境の温度は まあ時期によって違いますが15度とか で園児の場合には考えることになります なんで2001-2000円分の10号っていうのがその 場所における最高のエンジンの効率になるとになります あるいは二枚はタイムリーな話をすると
(16:35) 冬は t つが下がるんで エンジンというのは効率が上がることになります逆に夏は t 2が上がるんで エンジンの効率は下がることになります ん 7 でまぁ前回前々回東 容積型のエンジンの話をしてきたんですが サイクルというのがありますまあ理論サイクルなんていう風に言われますが ガソリン演者の異論サイクルっていうのはあ オットーサイクルと向かったがへまあこれは別に越冬 名前なんで 8人の名前なんで 大文字で書いて本当 防災くるなっていうふうに言いますが 当サイクルっていうのであら錯誤庫に入れてオットーサイクルってカタカナで書いて
(17:42) ある部分 永ちゃんトラック等を超えなるわけですがどうサイクルとディーゼルさいぷま ディーゼルエンジンではディーゼルサイクルというのが利用されていると で容積型のエンジンは そういう間容積形の検事狩りはよく見られた車のエンジンがかかるバスのレーン新 トラックのエンジンとかっていうふうに a 8身近なんで まあ普通エンジンと言ったらこの容積ガネージャー 指すわけですが エーモン その少し専門的には 音がたのね月カーンという分類をされます 肛門がたというパワー a エンジンの最高音 がペン人が さらされる最高の音堂っていうのが一瞬だけなんですが 燃料が燃焼した時の最高温度等 ピッチスルーとで高音が他の熱機関という風に言われたりします
(18:53) 逆に中音がた低音がターっていうのもあるんですが 中音方は 飛行機のエンジンあるいは発電所で使われているエンジンなんかで 羽根車で高温高圧のガスで羽根車を回すタイプの ええええ ガスタービンエンジン中とあとは 越冬まずこっちも発電所なんかであるいは船なんかで蒸気タービンな蒸気の力で羽根車 を回す蒸気タービンなんかが 低温形ガスタービンは中央んがた 8席やため期間は 高音がたーーーーなんていう風に言われたりします では先ほど習った 縦軸に御時よく軸にエントリーをとって 今ここに資格で書いてある四角で書いてあるのは さっき説明した最大効率としてのカルの効率 new 熱等捨てる熱環境にしてるねつしか考えてない
(20:02) 最高の効率であるカルノーサイクルの効率が 灰色で表してありますで今9 カルノーサイクルに対してガソリンエンジンの理論サイクルである 東サイクルパーツでさっき説明したかどうかが生ちゃったんですが オットーサイクルっていうのは ガソリンエンジンの議論サイクルになります 前回前々回という風に説明した と思う ええ 燃料と空気の混合ガスを吸気して 電気火花で 着火するタイプの園児9ディーゼルエンジンは 空気のみを吸気して 公になった 空気圧縮して後方になった空気に 麺量を吹き込んで火をつけるのが20エンジンになります 空気のみを圧縮するんで いくらでも圧縮することができるから圧縮比と言われるエンジンの性能を決める重要な カラーメーターだ
(21:15) 高く取れるというのが ディーゼルエンジンになります じゃあ今カルノーサイクルとオットーサイクルっていうのを少し 比較して 見ていきたいとおもいます やっぱり越冬縦軸に t 横軸に s を取ってるんで 面積が効率を表します 変なことはしてしまいましたが 8 o で今青く 出てきたのが 応答サイクルの効率になります で最初 1 ちーっていうのは 越冬ん 最初エンジン吸気して 祝する前の状態のことを11等します でにで圧縮が完了すると思っ 1から2例圧縮園児は8吸気したものを圧縮するっていうのが1から2になります デリからさんで
(22:27) エンジン吸気したものに火をつけて ボンドを 温度が急激に上がるっていうのが2から3になります 燃料を燃やして宮下最高温度っていうのが ターンの高さの音道になります 通常エンジンというのは金属でできているんで 伊勢エンドとかの温度には耐えられないはずですが 容積形の内燃機関が 石一方ウォンに耐えられるのは 高温にさらされるのが一瞬だからだという風に 一瞬だからなので耐えることができます 3から43から4っていうのが エンジンが ねぇ 園児エンジンさんから選んで動力をピストンを押し下げて動力を取り出しています さんから選んで動力を取り出した
(23:36) 最後 4から1 day シリンダー内の余った燃焼明日を 捨てていることになりますで この4-1を 4-1 o 下げる ことができたら祇園の位置を下げることができたら 効率が上がるっていうのはわかると思います で4-1を下げるように工夫したタイプの園児 なんていうのもありますミラーサイクルなんていうふうに言われています だけどまぁ今普通そういうまあ特殊なことをしなければ 4から1の間で たくさん9ここの部分です9今 今ここに今高のハッチングした部分が 灰器はいき間を通って捨てられてしまうをエネルギーであると この部分を
(24:43) はもう排気ガスとして捨てられてしまうをエネルギーになります この部分は it 明日として捨てられてしまういただきたいん でまぁこれがガソリンエンジンなんですが 8前回も 前々回も説明した通り ディーゼルエンジンは にを高くう取ることができます なぜなら空気の用圧縮するから空気だけを圧縮すると あってに火がついてしまうってことは起こらないんで そのエンジンの機械的な強度も3で圧縮できる量が決まります そうするとパソリン円熟は比べられないくらい にを高く取ることができる圧縮を強くすることに そうすると 先ほどガソリンエンジンが 青子で荒らされる行為つだったのに対して
(25:48) ディーゼルエンジンの効率を表す 黄色の 免責っていうのはガソリンエンジンよりも圧倒的に広いことが分かります圧倒的とまで はいかないですが1.5倍ぐらい広いということがわかります ディーゼルエンジンがガソリンエンジンよりも高効率である理由になります まあそれでもこの部分はここで ようなハッチングした部分は 捨てられてしまうわけですがでもせんなんで まあエンジンの開発者ガソリンエンジンでもイーゼルエンジンでもどちらでも今ここで 今ここに えっとこの部分の エネルギーが 捨てられているのでここを回収しようと思って できるだけ圧縮比を上げる工夫っていうのを
(26:55) しているっていうのがエンジンの開発者になります ん 今日はこれくらいにしておこうと思いますご静聴ありがとうございました [音楽] [拍手] [音楽] [拍手] [音楽]
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☆ブログやっています(はちべー大学）
https://hatibeee.com/
☆エンディング曲
ED BGM Aki(飯田 晟矢)
☆自己紹介
日本は、やはり「ものづくりの国」だと思っています。
理系、文系、男性、女性関係なくものづくりについて学べるチャンネルがあれば世の中が少しずつ良くなるのではないかと考えました。
一緒にものづくりについて学んでいきましょう。
私は、博士（工学）を持っています。
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