ディーゼルエンジン

船舶にはディーゼルエンジンの2サイクルエンジンが主に使用されている。
もちろんそれにはちゃんとした理由があり、舶用エンジンに求められる役割を果たしているからです。
というわけで、ディーゼルエンジンについても見ていきます。

ディーゼルエンジンについて簡単に説明すると、自然発火点を超えた圧縮空気内に燃料が噴射されることで自己発火、燃焼爆発が生じてエネルギーが得られるようになっている。

もちろん、メリットとデメリットがあるので、それらについても見ていきます。
今回はそれぞれを
燃費
構造
の2点から考察します。

メリット
燃費
圧縮比が高く、燃焼室内の空気過剰率も大きくなるので内燃機関工学上、熱効率が高いとされる。ただ、これは大型低速エンジンの場合にのみ当てはまり、小型の高速回転の場合だと損失が多いとされている。
また、船舶の場合は安価な燃料を使用してるメリットがある。

構造
ディーゼルエンジンは自然発火のため点火装置やスロットバルブが不要となり構造が単純化でき、低速でも排気量が多くなる。
ターボチャージャーとの相性も良いので、容積あたりの低出力を補うことができる。
また、点火時の火炎の伝播速度を気にするとシリンダの大きさに限界があるが、それらも無視できるので大型化が可能となり、高トルクを気筒容積の拡大で得ることができる。

デメリット
燃費
高圧縮比に耐えるため、各部品の質量が大きくなっていて高速回転させてるとエネルギー損失が急増する。
よって常用回転域が狭いので、最適な回転数を外さないようにする必要がある。

構造
各部に強度と剛性が求められるので高重量になり、さらに稼働時の振動や騒音が大きい。
自動車エンジンの場合はさらに様々なデメリットが生じる。

ディーゼルエンジンに関してはこのような感じです。
もうひとつデメリットとして、排ガス問題もあります。NOxSOxが含まれているので、適切な処理が必要となります。

ただディーゼルエンジン、2サイクルエンジンのメリットが船舶にはぴったりというわけです。
(デカい方が効率良くて回転数が低い、という点)

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