4.3　熱効率と機械効率

機関の熱効率とは、仕事に変えられた熱量と機関に供給した総熱量の比で表される。供給熱量は燃料の燃焼により発生する熱量であり、普通は0℃において一定体積の下に燃焼した時の低位発熱量を用いる。

　

1)　図示熱効率

燃焼ガスがシリンダ内でピストン上面にする仕事を図示仕事(W_i)と云い、これに関する熱効率を図示熱効率(η_i)と云い、次式で表される。

A:仕事の熱当量(427kgf m/kcal)

Q:総供給熱量(kcal)

W_i:図示仕事(kgf・m)＝(9.8N・m)

IPS:図示馬力(PS)＝(0.735×PS)＝(kW)

　

2)　正味熱効率

実際に機関から得られる有効仕事(W_e)は図示仕事(W_i)から各運動部分の摩擦や弁、ポンプその他装置を動かすに要する仕事を差し引いたものであり、これに関する熱効率を正味熱効率(η_e)と云い次式で表される。

W_e:有効仕事(kgf・m)＝(9.8N・m)

BPS:正味馬力又は軸馬力(PS)＝(0.735×PS)＝kW

機関に供給した熱総量(Q)は、燃料の燃焼により発生するから、燃料の低位発熱量Hukcal/kg、燃料消費量Bkg/Hrとすると1時間の熱供給はHu×Bkcalとなる。

これによって発生する正味馬力(BPS)をNe(PS)とすると、これらの間には次式で示す関係が得られる。

3)　機械効率

正味熱効率はいくら良くても図示熱効率以上に良くすることは出来ない。また正味熱効率が悪い場合、図示熱効率が悪いのか、機械損失が多いのかを明らかにするため次式で定義する機械効率(η_m)を用いる。

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