燃費とエンジンの色などに関して

質問

カルノーサイクルの熱効率は１－（ＴＬ／ＴＨ）なので、
エンジンをCPUクーラー（fanの無い奴）で冷やしたほうが
いいと思うのですが、そんなのしている車はありません。
それと、熱発散を考えると、エンジンを黒く塗ったほうがいいと思うのですが。

どうしてですか。

それと、変速比の範囲がこんなに小さいのはなぜですか？
安いＡＴなんかでは、１速と３速の変速比の差が３倍程度だったりします。

エンジンのベストの回転領域で３速で１００キロだったとすると、
１速で０～３０キロをカバーしないといけません。
これはあまりにも効率が悪いような気がしますが。

以上、よろしくお願い致します。

回答No.1

poti806 · ベストアンサー

今の車のエンジンはほぼ全て水冷式ですから、冷却用のフィンもいらないし、エンジンを黒く塗ろうが赤く塗ろうがあまり関係ないのです。（CPUにも水冷の製品がありますね）
身近なもので観察すればバイクなんかよく判りますよ。
比較的旧式の空冷だと、エンジンにフィンが刻まれてCPUクーラーと同様に放熱させていることがわかるはず。高出力の新型だと、例外なく水冷です。
変速比については、性能曲線というグラフがありますから、それを眺めてみてください。

回答No.4

opechorse

揚げ足取りになるようですけど
カルノーサイクルから話をスタートすると
現状の自動車エンジンは異常なのです
本来、ある回転数、フルスロットルで効率を最高に調整をするのがサイクルとしてはいいのですが
(自動車的にはパワーバンドが狭いことになります)

自動車エンジンとしては特定回転数の効率よりも
幅広くそれなりの回転数でそれなりの効率であるほうが使いやすいエンジンになります
したがってサイクルとしては効率が悪くなります
では質問の変速比云々は私がNO2で答えたとおり
多段化すると高額、重量増だからということになりますし
高額でも効率を求めるときには、多段化やCVTになります

回答No.3

４ 1/2（@1143）

>>カルノーサイクルの熱効率は１－（ＴＬ／ＴＨ）なので

　認識が根本的に違っています。
　断熱圧縮、膨張による気体の変化式なので、実際のガソリンエンジンでは、冷却＝エネルギーの損失です。
　実際のエンジンでも、燃焼の熱エネルギーによる圧力上昇により取り出されるべきエネルギーが、燃焼ガスより温度が低いシリンダーの壁面から逃げて損失しています。
　潤滑できない、機械的強度、異常燃焼の回避のため、仕方なく冷却しています。

>>エンジンのベストの回転領域で３速で１００キロだったとすると、

　ベストの回転域はピンポイントでは無い上に、効率が良い領域、トルクに有利な領域、出力に有利な領域といろいろな考え方が有ります。
　市街地を４０キロ程度で走行しているのと、高速道路を１００キロで走行しているのでは、走行抵抗が全く違うので、エンジンに求められるトルクが異なり、エンジンにとって適切な回転域も異なります。
　これらを考慮して合理的に考えられているのが、現状の変速機です。
　頭の中での理論とは違い、街中を走っている車はほとんどの場合スロットルバルブで出力を絞って、ポンピングロスを発生させながら（バルブマチックでも、大して変わり無し）走行しているので、アクセル全開状態の出力曲線など、何の役にも立ちません。

回答No.2

opechorse

変速比の件に関して
質問のとおり効率は悪いです
だから、予算に余裕のある車は
ハイブリット
CVT
ミッション多段化(6速ATとか6速MTとか)
をして対応しています

3速ATは結局遊星歯車が1セットですむので
安くて軽いですよね
工業商品なので安いということが効率より商品価値を生むこともあるのです