APEの空燃費

 久々に原付一種のコーナーです。

 で今回はAPE(エイプ)を取り上げます。

 何を取り上げるかといいますと空燃費です。

 空燃費とはガソリンが燃焼する際に必要な空気の量との比率です。

 理論上(理想空燃費)は13.5:1(空気:ガソリン)だと言われています。

 分かったのは80年代とつい最近です。

 見つけ出したのは当事のボッシュの社長です。

 そこでガソリン1リットルを燃焼するのに必要な空気の量は理想空燃費から13.5kgと推定すると10.44立方メートルという結果となるのですが走行距離(時速30km走行でガソリン1リットル消費した距離)から算出すると消費した空気は20.49立方メートルとなり約2倍という結果が導き出されたことになります。

 これは一体!?

 というよりも1回に吸い込む混合気の量が約半分だと考えるのが自然?

 ※もし大気圧と同量の混合気を吸い込ませたければ
  ターボチャージャーやスーパチャージャーを使わな
  ければならない。

 ちなみに時速30kmで走行中の推定トルクは約0.28kg・m(1.76ps)です。

 これはそのまま地面との摩擦と空気抵抗(若干)によって失われるロス分ですね。

 最大トルク(3.6N・m:0.37kg)が記録される6000rpmでは約3.08ps

 最高出力(3.7ps)が記録される8000rpmでは約3.25N・m(0.33kg・m)

 これを回転数毎に揃えて燃費(及充填率)を類推すると

 回転数    馬力  トルク  燃費  充填率

 4、496    1.76   0.28   90.0   0.50
(時速30km)
 6、000    3.08   0.37   51.4   0.88
(時速40km)
 8、000    3.70   0.33   42.8   0.94
(時速53.4km)

 ※時速は6速での計算。

 燃費はほぼ現実の使用状況に則しているとは思いますが充填率が8000回転で0.94というのは出来過ぎですね。

 実際は6000で0.8、8000で0.85がいいところだと思います。

 これは馬力・トルク・回転数から単純に類推したものですが、もう少し考慮すれば現実的な値に近付くはず。

 ここまではホンダのHPで公表されているAPEのスペックから類推したものですが、もう少し詳細な情報(吸排気のバルブ径など)が分れば各バルブを通る流速が導き出され、より詳しい計算が可能なわけですが。

 ここでAPE100のカタログを見ると燃費(時速60km)で55.0km/リットルと50よりも格段に良い値を示している。

 これは一体!?それはもういい!)

 ちなみにAPE50で時速60kmを出すにはエンジンを8、900回転(最高出力を超えている)まで回してやらねばならずAPE100の約5、800回転に比べると仕事量は4割り増しの状態。

 ちなみに42と55は42から見れば2割り増しなので排気量が半分のAPE50とは妙に整合性がある。

 ところでAPE50にターボチャージャーを付けて倍の量の混合気をエンジンに送り込んでやればAPE100と同等の出力が得られるのだろうか?

 結論から言えばターボチャージャーを回す力を食われ回転が上がれば上がるほど負荷が増え燃費に見合った出力は得られない。

 でも今から20年以上昔日本の自動車メーカーは中東戦争で原油が値上がりし車が売れなくなったのでターボエンジンを運輸省(現国土交通省)に認めさせるため

 ターボエンジンは2000ccのエンジンで3000ccの出力が出せ、そのうえ燃費は3000ccよりも少なく経済的

 という信じられない屁理屈を押し通したのだ。

 当然そんな美味い話は存在せず結果は目を覆うばかりだった。

 おそらく運輸省の方も、そんな子供騙しは見透かしてはいたのだろうけど業界からの圧力(政治献金なんかで)や産業界の疲弊を見るに見かねての盲判だったと思う

 ※一部不適切な文言がありますが、これは他に適当な
  ものが見つからなかったためのもので他意はありません。
  他に適切な文言がある場合は是非ご一報を。



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この記事へのコメント

2008年10月04日 09:04
空燃比、ですか~ これについてはまるで理解ができていませんが、僕のような素人バイク乗りが冬場にチョークを引いたりするときには、空燃比を微調整することになるわけですよね?

「ターボエンジン」というのも、聞いたことはありましたが、空燃比にかかわるものであるとは知りませんでした。これを調べていくと知識がいろいろとつながっていきそうですね。
薩摩おいどん
2008年10月04日 10:52
ハカセさんへ

仰るとおり冬場なんかの寒い時は燃料が気化しにくいので逆に空気の量を減らして濃い目の混合気を送る仕組みがチョーク弁です。

ターボチャージャー自体は空燃費とは別なんですが1回の吸気行程でシリンダ内に充填される混合気の量は回転速度が速くなればなるほど減ってくるのは分かると思います(水鉄砲のピストンをゆっくり引くのと速く引くのとでは水の入り方が違うように)

そういう意味からターボは燃焼効率というカテゴリー分けにはなると思いましたが関連が深いので載せました。

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