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ブレーキ固有燃料消費量( BSFC ) は、燃料を燃焼させて回転力または軸動力を生成する原動機の燃料効率の尺度です。通常、軸出力を持つ内燃機関の効率を比較するために使用されます。
これは、燃料消費量を発電量で割った値です。従来の単位では、1時間あたりの燃料消費量をブレーキ馬力で割った値（lb/(hp⋅h)）を測定します。SI単位では、これは比エネルギーの単位の逆数（kg/J = s 2 /m 2）に相当します。
このため、これはパワー別の燃料消費量と考えることもできます。BSFC を使用すると、さまざまなエンジンの燃料効率を直接比較できます。
ここでの「ブレーキ」という用語は、「ブレーキ馬力」のように、トルクを測定する歴史的な方法を指します (プロニー ブレーキを参照)。
計算
ブレーキ固有の燃料消費量は、
どこ：
上記のr、、の値は、エンジンをテストスタンドに取り付け、稼働中のエンジンに負荷をかけることで計測できます。BSFCの単位はグラム/ジュール（g/J） です。
通常、BSFC はキロワット時あたりのグラム数(g/(kW⋅h)) で表されます。変換係数は次のとおりです。
- BSFC [g/(kW⋅h)] = BSFC [g/J] × (3.6 × 10 6 )
メートル法とヤードポンド法の単位の変換は次のとおりです。
- BSFC [g/(kW⋅h)] = BSFC [lb/(hp⋅h)] × 608.277
- BSFC [lb/(hp⋅h)] = BSFC [g/(kW⋅h)] × 0.001644
効率との関係
エンジンの実際の効率を計算するには、使用されている燃料のエネルギー密度が必要です。
燃料によってエネルギー密度は異なり、燃料の発熱量によって定義されます。150 °C (300 °F) 未満の温度では熱を利用できないため、内燃機関の効率計算には低位発熱量(LHV) が使用されます。
車両燃料の低発熱量の例は次のとおりです。
したがって、ディーゼルエンジンの効率 = 1/(BSFC × 0.0119531)、ガソリンエンジンの効率 = 1/(BSFC × 0.0122225)
運用値とサイクル平均統計
どのエンジンでも、速度や負荷が異なれば BSFC 値は異なります。たとえば、往復エンジンは、吸入空気が絞り込まれておらず、エンジンが最大トルク付近で動作しているときに、最大効率を達成します。ただし、特定のエンジンについて報告される効率は、最大効率ではなく、燃費サイクルの統計平均です。たとえば、ガソリン エンジンの BSFC のサイクル平均値は 322 g/(kW⋅h) で、効率は 25% (1/(322 × 0.0122225) = 0.2540) になります。実際の効率は、動作条件の変化により、エンジンの平均よりも低くなることも高くなることもあります。量産ガソリン エンジンの場合、最も効率的な BSFC は約 225 g/(kW⋅h) で、これは熱力学的効率 36% に相当します。
ディーゼルエンジンの等 BSFC マップ (燃料島プロット) を示します。206 BSFC のスイートスポットの効率は 40.6% です。x 軸は rpm、y 軸はbar 単位のBMEPです (bmep はトルクに比例します)
エンジンの設計とクラス
BSFC の数値は、エンジンの設計、圧縮比、および定格出力によって大きく変わります。ディーゼル エンジンやガソリン エンジンなどの異なるクラスのエンジンでは、BSFC の数値が大きく異なり、200 g/(kW⋅h) 未満 (低速および高トルクのディーゼル) から 1,000 g/(kW⋅h) 以上 (低出力レベルのターボプロップ) までの範囲になります。
シャフトエンジンの例
次の表は、いくつかの種類のエンジンの特定の燃料消費量の例として値を示しています。特定のエンジンでは、値は以下の表の値と異なる場合があり、実際に異なることがよくあります。エネルギー効率は、ディーゼル燃料とジェット燃料の場合は 42.7 MJ/kg (84.3 g/(kW⋅h))、ガソリンの場合は 43.9 MJ/kg (82 g/(kW⋅h)) の低位発熱量に基づいています。
ターボプロップの効率は高出力のときのみ良好です。低出力（30% P max）でのアプローチ、特にアイドル時（7% P max）では、SFC が劇的に増加します。
参照
参考文献
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さらに読む
- レシプロエンジンの種類
- HowStuffWorks: 自動車エンジンの仕組み
- infoplease のレシプロエンジン
- ピストンエンジン 米国飛行100周年記念委員会
- 圧縮着火エンジンにおけるEGRの排気ガス温度と排気ガス不透明度への影響
- ヘイウッド JB 1988 汚染物質の形成と制御。内燃機関の基礎国際版（ニューヨーク：マグロウヒル）pp 572–577
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