エンジン1サイクル当たりの燃料噴射量の計算方法



自動車工学

プラントモデル

公開日:2020/10/8         

 ・In English


■エンジン1気筒1サイクルの燃焼に必要な燃料量

算出方法を以下に説明します。

<予備知識>
以下は一般的な化学の知識です。

・ 1L = 1000cc
・ 1ml = 1cc = 1cm3
・ 空気中の酸素の割合:約20%
・ 酸素質量:22.4L中に32g
・ ガソリンの密度:0.73g/cm3


<前提条件>

・ エンジン排気量:2000cc =2000ml
・ エンジン気筒数:4気筒
・ 大気状態:標準大気
・ 充填効率:0.3 (アイドル時の空気量を想定)
・ 空燃比:14.7 (質量比)


<計算方法>

・ 1気筒の排気量 = 2000/4 = 500 ml

・ 気筒内にある空気量 = 500 * 0.3 = 150 ml ※ 充填効率=0.3

・ 気筒内にある酸素量 = 150 * 0.21 = 31.5 ml ※ 酸素割合=0.21

・ 気筒内にある酸素質量 = 32(g)*31.5/(22.4*1000) = 0.045 g

・ 必要な燃料質量 = 0.045 / 14.7 = 0.00306 g

・ 必要な燃料体積量 = 0.00306/0.73 = 0.00419 cm3 = ml


<一般化する>
一般化した式は以下となります。



■満タンの燃料タンクがどれくらいの時間で空になるか
上記では1気筒当たりの噴射量を求めましたが、今回は4気筒分の噴射量で考える必要があります。

前提条件
 ・ タンク容量:50L
 ・ エンジン回転数:800rpm (アイドル時の回転数を想定)

計算方法
 ・ 1分間に噴射する回数=800*2 =1600回 (エンジン1回転当たり2回燃焼する)

 ・ 1分間の燃料噴射量=1600 * 0.00419(ml)=6.704ml

 ・ 50L消費する時間=50/0.006704=7458.23分=124.3時間=5.19日









サブチャンネルあります。⇒ 何かのお役に立てればと

関連記事一覧



自動車工学

プラントモデル