車のエンジンの設計

1. 車のエンジンを作ろう！

2. 車のエンジンを作ろう！
今回作るのはこれ！
エンジン室

3. エンジンの仕組み

4. おことわり
・ここからは高校物理履修済前提での
話をします！
・高校物理を使って出来ることの説明を
主軸において、正確な設計手順は
追いません！

5. 2017/07/04 @東京荒川河川敷
い ざ 設
計

6. やりたいこと
今からやりたいこととは…？？？
「等積変化・等圧変化・等温変化・断熱変化」
をもって熱力学のサイクル計算を行う！！！
サイクル計算を行うことで、熱系の効率計算を
出来たり、
設計において、各設計点において温度や圧力が
どの程度になるのか知れて
材料の種類や厚みを選べるようになったりしま
す！

7. P-01
いろいろなサイクル

8. P-01
いろいろなサイクル

9. オットーサイクル
爆発 膨張
排気・吸気
圧縮

10. P-01
熱効率の計算
𝑃/𝑇 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡
𝑃𝑉γ
= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡
断熱変化
定積変化
熱力学第一法則 Q = ΔU + W
熱効率η … 入力熱量に対する仕事の割合
を使う！

11. 熱的な設計
𝑉2 − 𝑉1 = 230 𝑐𝑐
ピストンの行程容積
圧縮比 𝑉2 /𝑉1 = 6.0 を最初に決定！！！
理論最高温度 𝑇𝐴 = 2275 𝐾
最大爆発圧 PA = 3.43 𝑀𝑃𝑎
リッタ出力 26.92 𝑃𝑆/𝐿
が熱計算で決定

12. 熱的な設計の結果
☆最終決定値☆

13. 材料の寸法の決定
最大温度・最大圧力に合う種類や寸法を計算！

14. まとめ
サイクル計算を行うことで、熱系の効率計算を
出来たり、
設計において、各設計点において温度や圧力が
どの程度になるのか知れて
材料の種類や厚みを選べるようになったり出来
ました！
サイクルは、車のエンジンだけでなくジェット
エンジンなどでも計算に用いられます。高校物
理で習った熱力学は、エンジンの効率向上や最
適な形状の計算の為に用いられています。