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車やバイク(4サイクル)のエアクリから吸い込まれる空気の量はどの位必要になるのでしょうか?

例えば、1000ccのバイクで燃費が20km/Lとします。
通勤で片道20km 所要時間が1時間とすると、ガソリンは1時間で1L消費する事になりますよね。
空燃比から考えると、ガソリン1Lに対し空気14.7L消費(必要)するという考えでいいのでしょうか?

でも、マフラーから出てくる排気ガスの勢いを見るとかなりの空気を吸い込んで燃焼後吐き出している感じがします。
熱膨張などもあるとは思いますが・・・。

この場合、1時間で何リッターの空気を必要としているのでしょうか?

gooドクター

A 回答 (7件)

blue1200さんの回答が正解です。



気温や、気圧により多少の誤差はありますが。

ファイナルアンサーでOKですよ。
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一応、大学では内燃機関と燃焼工学の勉強をしていましたが


専門ではないので経験者とします

まず回転数RPM:1分間あたりの回転数
4ストエンジンだと2回転1爆発4工程なので爆発数は÷2になります

私の計算では、NAエンジンを前提にしていますが
要は、エンジンの吸気工程を
注射器で水を吸い込んだときと同じようにモデルしています
ターボみたいに空気を押し込むわけではないですよね
ピストンで吸い込むわけですから2回転で排気量分吸い込む計算になります

空燃比との関係ですが
数値的にはほかの回答者の書かれているとおりですが
これは、酸素も燃料も両方完全に燃え尽きる比率なので
実際には、加速状態では燃料が多くなってガソリン成分が燃え残る
定速状態では、空気が多くなって酸素が残るので
これだけでは判断がつかないということです

与えられた条件が
移動距離→タイヤの累計回転数
→ミッションを固定すればエンジンの累計回転数
に置き換わるので、まあこういう計算もあります
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ごめんなさい、計算間違えていました


最初から
0.989(排気量:L)×1800(回転数:rpm)÷2×60(分)÷3(60km÷3=20km)
=17802Lです

この回答への補足

ありがとうございます。

RPMって爆発の回数でしたでしょうか?
質量は関係ないのしょうか??
皆さん答えが違うのですが、ど~~~なってんでしょうか???

申し訳ありませんが
以降、専門家の方のみご回答願います。

補足日時:2008/10/06 06:58
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結局のところ、実際の空燃比は加速常態か定速常態かで大きく変わるので分からないと考えるのが正解です



といってもしょうがないので回転数で考えてみると
バイクのことはあまり詳しくないので
ストーリア CL 1L(989cc) MT で考えてみると
とりあえず、60km/h 定速運転で
ギア比、タイヤサイズは
http://www.lancer-evolution.com/cgi-local/asso/r …
タイヤサイズ 純正の145-80-13が無いので 165-65-14で計算してます

大体、1800回転なので
エアクリーナーを通過する空気量は
0.989×1800÷2=890L
(÷2は4ストなので2回転で1回爆発しているためです)
加速状態はまあ自分で条件を決めれば計算できますよね

参考URL:http://www.goo-net.com/catalog/DAIHATSU/STORIA/1 …
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誠に申し訳ございません…



ANo.1さま、ANo.2さま

共にお間違いがございまして…

空燃比は
空気ではなく『酸素』なんです。

ですからまず、酸素濃度を何パーセントで考察するかを固定しておく必要があります。

なお、
走行空燃比は14.7ではなく
また、固定でもありません。

1000ccのバイクと言うことですので
仮にホンダのファイヤーブレードとします。

このバイクの燃焼空燃比は
高負荷時において
ノーマル車両は12.5~12程度です。

あるいは
32,33,34のGT-Rですと、
ノーマル状態で
高負荷時に9.5~8.5です。

あるいはヴィッツやフィットの
定常走行時の空燃比は20前後或いは更に薄くなります。

計算にご参考下さい。
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この回答へのお礼

濃度は21%&14.7は一般的な数値でとご回答者の方も分かっていると思います。

1時間で1Lのガソリンを消費した場合、上記の数値で計算すると空気は何L必要なのでしょうか?

お礼日時:2008/10/05 22:51

>空燃比から考えると


空燃費は質量比ですからガソリン1キロ : 空気14、7キロとなり、それぞれを容積に変換して比較すると以下の様になります。

ガソリン1リッター(比重約0.75として⇒同容積の水より軽い)
1リッター×0,75=約0,75キロ

空燃費を14,7とすると
0,75×14,7=11,02
必要とする空気の重量は11,02キロ

空気1立方メートル約1、22キロとすると
11,02÷1、22=9,03立法メートル

と言う事で、ガソリン1リッターに対し空気は約9,03立方メートルが必要となります。単位をそれぞれ比較すると

           ガソリン  :   空気
空燃費(質量比)    1    :  14,7
容積比換算    1リッター  : 9030リッター

牛乳のパック1本分のガソリンを燃焼させるのに、1辺が1メートルの四角い箱(100×100×100/1000=1000リッター)で9個分の空気が必要と言う事になります。
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この回答へのお礼

分かりやすい説明ありがとうございました。

やっぱりそんなに多くの空気を必要としているんですか!?
1Lの牛乳パック9,030本分の空気っていう事ですよね・・・。

お礼日時:2008/10/05 19:54

 


14.7Lは正解です。
排気はガソリンが爆発し膨張したガスだから吸気した空気の1000倍くらいになってます

 
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この回答へのお礼

すいません
No2の方の回答が正解でしょうか?

お礼日時:2008/10/05 20:55

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