理論熱効率による空気サイクルと比較した実際のピストン・エンジンの効率に関する説明で(A)~(D)のうち正しいものはいくつ…
ピストン発動機 第3問
理論熱効率による空気サイクルと比較した実際のピストン・エンジンの効率に関する説明で(A)~(D)のうち正しいものはいくつあるか。(1)~(5)の中から選べ。(A)混合気の比熱が高いため燃焼中の温度上昇が減少し圧力上昇も小さくなる。(B)熱解離により比熱が著しく低下し最高燃焼温度が高くなり圧力上昇も大きくなる。(C)熱がシリンダ壁などを通して外部に捨てられるので温度・圧力が低下する。(D)下死点より少し前に排気弁が開いて排気の吹き出しが行われるので仕事の損失がある。
- (1)1
- (2)2
- (3)3
- (4)4
- (5)無し
正答 (3)
正答は (3)。正しいのは(A)(C)(D)の三つです。
実際のエンジンの効率は、理論の空気サイクルの熱効率より低くなります。その理由を問う問題です。
(A)正しい。実際の混合気(燃焼ガス)の比熱は空気より大きく、温度が高いほど大きくなるので、燃焼中の温度上昇が減り、圧力上昇も小さくなります。(B)誤り。高温では燃焼ガスの一部が解離(熱解離)して熱を吸収するため、最高燃焼温度は低くなり、圧力上昇も小さくなります。「最高燃焼温度が高くなり圧力上昇も大きくなる」は逆です。(C)正しい。熱がシリンダ壁などを通して外部に逃げるので、温度と圧力が下がります(冷却損失)。(D)正しい。排気弁は下死点の少し前に開くので、膨張行程の最後で排気が吹き出し、その分の仕事が失われます(排気損失)。
【ポイント】
このほかに、燃焼に時間がかかること(燃焼が瞬間に終わらない)、吸気と排気のポンプ損失なども、理論のサイクルとの違いになります。
出典:令和5年7月期 航空従事者学科試験 二等航空整備士(飛行機) ピストン発動機 問3(国土交通省 公表)出典元ページ
最終更新日
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