ハイブリッド自動車の効率について

質問

内燃機関はなぜ低負荷で効率が悪いのですか？
またモーターは低回転からトルクが高いの理由は何ででしょうか？(できれば全域で高効率な理由もご存じでしたら…)
ハイブリッドシステムについて調べていたらこんな疑問が出てきました。よろしくお願いします。

回答No.2

tomi-chan · ベストアンサー

ANo.1です。低負荷時の効率について記載をもらしました。

エンジンでは、ANo.1で書き込みさせていただきましたように、負荷によらず一定の回転速度を保つ必要があります。
（出力を得るための入力＋行程を継続させるために必要な入力）と（行程を継続させるために必要な入力）との比が大きいほど効率が良くなります。効率の最も良くない内燃機関の運転が「アイドリング」です。

お礼

とてもわかりやすい説明ありがとうございます。参考になりました。

回答No.1

tomi-chan

私は門外漢ですが、ほかの方からの回答がないようですので書き込みさせていただきます。

内燃機関、特に4サイクルのガソリンエンジンでは、爆発・膨張の行程で得られるエネルギーのうちの一部（といってもかなりのものです）を、掃気、吸気および圧縮の行程に必要な運動エネルギーとして、フライホイールなどに蓄えておかなければなりません。その「必要な」運動エネルギーの確保に必要な回転速度を下回ると、ストールという事になります。これに対し、電動機ではストールはありませんので、発生したトルクのほとんど「全て」を出力する事ができます。

また、空気も流体ですので、エンジンの場合には、上記の「行程」のそれぞれに時間がかかります。行程の名前のとおり、タイミングが重要ですので、最も燃焼効率（ここでは化学エネルギーから運動エネルギーへの変換効率）の良い回転速度を前もって「想定」して設計せざるを得ません。これに対し、電動機では行程がありませんから、タイミングの部分は考えなくて良いのです。高速回転が得意なもの、反対に高トルクが得意なものなど、ある程度自由に設計できます。減速機構が不要で、車輪のホイールにビルトインされたパワーユニットも検討されているようですね。