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自動車の燃費はどこまであげられるか

「初歩からの物理学」〜物理へようこそ〜

「初歩からの物理学」〜物理へようこそ〜
著者	生井澤寛（放送大学教授）
	鈴木久男（放送大学客員准教授、北海道大学大学院准教授）
出版社	財団法人　放送大学教育振興会
発売所	日本放送出版協会

熱力学とは、熱を力学的エネルギーに変換する学問だ。
車は、燃焼などによる熱をピストンの運動に変えて、推進力となる。

（中略）

系に熱のエネルギーが与えられると、それはかならず他の形で現れるエネルギーの増加分の和に等しい。

第一法則として（Ｐ１０５）

（家庭で例えれば：　「資産の増加＝収入−支出」　）

エンジンの効率はどこまであげられるか？（Ｐ１１１）
加えた熱に対しての外部にした仕事
つまり、（外部にした仕事÷加えた熱）を熱効率

理想的な熱効率＝（爆発時の温度−排気時の温度）÷爆発時の温度

あくまでも理想的な場合の値で実際にはさらに悪くなる。・・・・ガソリンエンジンでは２８％程度となる。

（Ｐ１０４〜Ｐ１１３）

「比熱」について

１グラムの物質の温度を１ケルビン（約１℃）上げるのに必要な熱量（すなわち熱容量）

■参考例：

金属の定圧比熱は0.03〜0.2cal/g・k程度で、水１に比較して相当小さい。
これが金属が「熱しやすく冷めやすい」ゆえんである。

比熱が下がると言うことは、『熱しやすく、冷めやすい』ことである。

「エコ&Good Feeling ドライブ」の比熱テストの結果

財団法人 科学物質評価研究機構 高分子技術部の測定結果より

比熱の減少を確認

測定機関： 財団法人 化学物質評価研究機構 高分子技術部 測定方法： ＤＳＣ「示差走査熱量測定」法 測定装置： パーキンエルマー製 Ｐｙｒｉｓ　Ｄｉａｍｏｎｄ　ＤＳＣ 昇温速度： ２０℃／min 試料量　： ４mg 雰囲気　： ヘリウム　２０ml.／min

以上から 、「比熱の減少」つまり比熱が小さいと言うことは、「熱しやすく冷めやすい」といことです。

まとめ　「初歩の物理学」にあてはめると

補足考察：内燃機関の熱勘定論より

「比熱の減少」は、エンジンの熱を奪って（熱しやすい）ラジエターに戻った冷却水は比熱が小さい（冷めやすい）ので温度が下がりやすくなっている。言い換えればエンジンへの負担を軽減させている。

内燃機（自動車）系の熱勘定論に当てはめると熱損出内の冷却損出で消費されたロス（熱エネルギー）が活性化に伴う放熱・吸熱作用により早く各自動車の最適温域に到達する事がでる。

よって、過上昇分を放熱し適温域を維持しやすくなり、これに関連する熱エネルギーのロスが少ないこととなり還元され熱エネルギーが本来の駆動機能に使用され『パワー＆トルクの向上』すると考察できる。