熱効率

車は、燃料を燃やして走るために、空気を取り込み、燃えかすを外に出す必要があります。この空気の出し入れの際に、実は力が少し失われてしまいます。これを吸排気損失と言います。吸排気損失はエンジンの力を弱める原因となるため、エンジンの働きや性能を理解する上でとても大切です。燃料を燃やして得た力を無駄なく車の走る力に変えるには、この吸排気損失をなるべく小さくすることが欠かせません。 吸排気損失には、大きく分けて二つの種類があります。一つはポンプ損失です。エンジンはピストンの上下運動で空気を吸い込み、排気ガスを押し出しています。このピストンの動きで空気を出し入れする際に、抵抗が生じて力が失われます。この抵抗による損失がポンプ損失です。空気の通り道が狭かったり、詰まっていたりすると、抵抗が大きくなり、ポンプ損失も大きくなってしまいます。ちょうど息を吸う時に、細いストローを使うと息を吸うのに力がいるのと同じです。ですから、空気の通り道を広くスムーズにすることで、ポンプ損失を小さくすることができます。 もう一つは排気損失です。燃えかすである排気ガスを外に出す際にも、抵抗が生じます。高温高圧の排気ガスは勢いよくエンジンから出てきますが、排気管の曲がりや狭くなっている部分などで抵抗を受け、その勢いが弱まってしまいます。この抵抗によって失われる力が排気損失です。排気管を太くしたり、出来るだけ真っ直ぐにすることで、排気ガスの流れがスムーズになり、排気損失を小さくすることができます。また、排気ガスの温度が高いほど、排気損失も大きくなるため、排気ガスの温度を下げる工夫も有効です。 このように、吸排気損失にはポンプ損失と排気損失があり、それぞれ空気や排気ガスの通り道をスムーズにすることで損失を小さくすることができます。吸排気損失を小さくすることで、エンジンの力を効率的に使えるようになり、燃費の向上や力強い走りを実現することに繋がります。