Fuel Engines構築

エンジンブロックを設置する。

それだけだと（多くの場合）エンジンの規模が小さすぎて出力が足りないので、クランクシャフトを伸ばして接続できるパーツ数を増やす。

シリンダーはエンジンの出力を生成する張本人。クランクシャフトに接続する（アダプター経由でも接続できるが、応用編に突入するので深くは立ち入らない）。

シリンダーもわずかな出力を生むが、それだけではビークルを動かすための出力には到底足りないので、インジェクターやキャブレターをシリンダーに接続して出力を増大させる。

シリンダーが出力を生成すると熱が溜まる。熱が溜まる速度は、現在シリンダーが叩き出している出力が大きいほど速い。シリンダー単体でもある程度の冷却能力を持っているが、インジェクター・キャブレターによって出力の上がったシリンダーは、たとえ低負荷領域で使用したとしても、シリンダー単体が持つ冷却能力では追いつかない。そのためエキゾースト（パイプ）やラジエーターを接続して放熱してやる。

スーパーチャージャーはキャブレターに接続する。主に低負荷での燃費を改善し、わずかな冷却能力も持つ。

ターボチャージャーはシリンダーから排出される排気に接続し、駆動させるにはシリンダーに接続されたキャブレターが必要になる。主に高負荷領域での燃費を向上させる。

エキゾーストやパイプで冷却できる熱は上限がある。シリンダーが生成する出力が上がると、パイプひとつでは冷却が追いつかなくなる。この場合、シリンダーに複数のパイプを接続して個々のシリンダーの冷却能力を高めてやるか、ラジエーターを追加して全体の冷却能力を高めてやる必要が出てくる。特に1つのシリンダーに2つ以上のインジェクターが接続されている場合は、パイプひとつでは冷却能力が追いつかなくなるようだ。なお、ラジエーターはエンジンの規模が大きくなればなるほど、1個あたりの冷却能力が落ちる。つまり、大規模なエンジンになればなるほど、多くのラジエーターが必要になる。

ラジエーターはパイプが接続されているシリンダーに対して本来の機能を発揮するが、パイプがなくても冷却効果は働くため、パイプレスのエンジンを組むことも可能。熱源情報を隠すなんらかの仕組みが実装されれば（されている？ ちょっと追いつけていない）、パイプレスエンジンはエンジン設計において有力な選択肢となり得る。

エンジン設計の考え方：
まず、ビークルにあるエンジンパワーを必要とするパーツ（スクリューやジェットエンジンなど）全てを全力稼働させた時に、どれだけエンジンに負荷をかけるべきか決める。ビークルを稼働して10%域程度のエンジンパワーしか消費しないのであれば排熱の難易度が下がる反面、何らかの原因でエンジンが破壊されて最大出力が落ちた場合、各シリンダーにはより高い負荷がかかり、オーバヒートのリスクを抱えることになる。

エンジンの規模を小さくして、常に高負荷状態で稼働させる場合は、より排熱に気を付けてエンジンを設計しなければならない。

一方で、どう動かしても10%程度のエンジンパワーしか消費しない設計のビークルであれば、エンジンを最大出力で回した時の事を想定して過剰な冷却能力を持たせるのもまた、無駄という考え方が成り立つ。

あえて高出力のエンジンを作って低負荷状態で回し、発熱と燃費にかける手間を抑えるか？
設置スペースとコストを重視し、または万一の事態に備えて、エンジンパワーを全部使う状態になってもオーバーヒートが起こらない設計にするか？

これらの最適解はビークルの設計コンセプトにより変わるので、共通のテンプレエンジンは存在しないと言ってもいい。

エンジンに最大の負荷をかける実験をやりたい場合、燃料タンクをしこたま積んで、シールドプロジェクタを置いて全数値を最大まで設定してやると手軽に高負荷時の挙動を観察することができる。

後は、色々やってみるべし。同じ出力のエンジンでも、ひとつのシリンダーに複数のパーツをつけて1個あたりの最大出力を上げた少数のシリンダーにするのか、多数のシリンダーに少数のパーツをつけて各シリンダーの最大出力を抑え、数によって出力を確保するかで、排熱まわりの取り回しは全く変わってくる。インジェクターエンジン・キャブレターエンジン・ラジエーターによる燃費悪化がどれくらいか、スーチャやターボによる改善させる燃費はどの程度か。これらを実際に確認してみることは、書いてある事を読むよりもずっと理解が早い。

特記事項として、スーパチャージャーとターボチャージャーは無理につける必要はない。つけなくても十分に実用的なエンジンを構築することができる。

まずはシリンダーの役目、インジェクターとキャブレターの役目、排気やラジエーターの限界を試した上で、その一歩上を目指したい時にスーチャやターボに挑戦してみるといい。燃費という言葉から、スーチャやターボは必須と思うかもしれないが、これらは「さらなる高性能を目指す時に使うオプション」に過ぎない。

ぶっちゃけてしまうとただ大出力のエンジンが欲しいだけで排熱や燃費の問題を無視できるならインジェクタードカ積みのエンジンをぶち込んでしまえばそれでいい。
チャージャー系は燃費や排熱が気になるなど、もう一声欲しい時だけ入れればいいだけである。

なお、おかしな話だが、シリンダー毎の排熱効率はそのシリンダーから伸びている排熱管の本数で決定しており、それがすぐに合流していてもそれぞれ個別にカウントされる。
シリンダーから三方向へ排熱管を伸ばしてからそのまま排気するのと、直ぐに合流して一本の排熱管に纏めて排気するのとでは効率は変わらないため、どちらの場合もインジェクター二基を連結していても配管さえ間違ってなければ最大出力を叩き出してもオーバーヒートは回避できる。
但し、あまりやり過ぎると排熱管側の排熱能力限界に達してしまいオーバーヒートするシリンダーが出始める。

クランクシャフトの左右にシリンダーを並べ、その上にインジェクターを乗せる。

クランクシャフト上部の構造。左右のシリンダーの上に配置したインジェクターがクランクシャフト上部のシリンダーにも接続される形になる。クランクシャフト上部のシリンダーにはインジェクターが2つ接続されている点に注意。パイプ1本だけの状態で最大出力を出すと冷却が追いつかずにオーバーヒートする。そのため、上部シリンダーにはパイプ2本が接続されるようにする。

クランクシャフトの下側に何も置かないのは重心を考慮しているため。重心を下げる必要がない・エンジンの位置が多少上下した程度は誤差の範囲に収まるビークルならクランクシャフトの下側にもシリンダーを展開させる選択肢が生じる。その際は、インジェクターが2つ接続されているシリンダーを最大出力で回すとパイプ1本では冷却が間に合わない事を念頭に入れること。

ラジエータを使用しない場合、100%で稼働させてもシリンダーがオーバーヒートしてしまわないためには接続されているインジェクターの個数以上の排気管を接続すると良い。

インジェクターエンジンはその体積毎出力効率の高さの代償として燃費がかなり悪く、更に排熱量もかなりの量になる。
かといってラジエターをつけると少しとはいえ元々悪い燃費が更に悪化してしまう。
可能ならばラジエターには頼らず排熱管で対処したい。

1ブロックの間隔を空けてシリンダーを設置し、キャブレターをデニム状に配置する。インジェクター型エンジンのインジェクターをキャブレターに置き換えたものより、こちらの方が最大出力が高くなる。ただし、この状態から最大出力を叩き出すとクランクシャフト上部中央のシリンダーがオーバーヒートする。高負荷を使用する場合は

上図のようにスーパーチャージャーを4つ置いてやるとオーバーヒートしなくなる。ちなみにこれは最大出力（＝最大負荷＝エンジン負荷100%）で回した時の話で、低負荷で回すならスーチャ無しでもオーバーヒートは起きない。また、排気を通したターボチャージャーでも同様にシリンダーの冷却の効果が得られる。

クランクシャフトの下側にシリンダーを設置しない理由は、インジェクターエンジン同様に重心を考慮しているため。

キャブレターエンジンは燃費に優れ、長時間の連続運用にも耐えることができるが、燃費向上の為に回路が複雑化、大型化しがちな為、
インジェクターエンジンと比べてしまうと体積毎出力効率はどうしても悪くなりがち。
高頻度で大出力を要求するレーザー艦、粒子砲艦のエンジン出力をこれだけで賄おうとするとサイズが膨れ上がってしまい、艦構造自体にも悪影響が出てしまうので大型ビークルでなければ現実的とは言い難い。
逆にどう運用してもエンジン出力を僅かしか消費しないCRAM砲艦や輸送艦ならRTGとエレクトリックエンジンを使った方がコストは高くつくが燃料を気にすることなく半永久的に運用できる。
特に極めるつもりが無いなら一般的には巡航用のエンジンという位置づけになるだろう。
何よりインジェクターエンジンと比較するとどうしても占有体積が大きくなりやすいために物にもよるが中型艦艇までのエンジンルームにあまり体積を割けないビークルの場合はやはり出力が欲しいならインジェクターエンジンの方に軍配が上がることが多い。
当然エンジン出力を大量消費する用途が限られているタイプの大規模ビークルならキャブレターエンジンだけでも賄いきれる場合はあるし、体積毎出力効率を度外視すればどれだけ最大出力を叩き出そうが燃料消費をほぼゼロに抑えることも可能。
エンジン単品での体積毎出力効率が悪くても改善した燃費で値が張る燃料タンクを削減、空いた場所とコストを別の事に使えるようになるなど最終的にはこちらの方が安く上がる場合もある。
作り方次第で柔軟に性能が変化するのがキャブレターエンジンの持ち味なので色々試して自分なりにいい塩梅のエンジンを組み上げるといいだろう。
（徹底した性能追及を目指すとそれこそ沼の底にその身を沈めなければならないが・・・。）
特にワークショップのエンジンパックは占有体積は大きいが先人たちの飽くなき研究によってインジェクターエンジンに勝るとも劣らない大出力を低燃費低排熱で実現している。
大型艦艇のエンジンをこれに積み替えると目に見えて変化が現れるだろう。

また、エンジン性能とは全く関係ない話だが、キャブレターエンジンは物にもよるがインジェクターエンジンよりも内部処理が重くなる傾向にあるようだ。
これはどうやら排熱経路の計算方法が原因らしく、排気を集めることで燃費を改善するターボチャージャー系を多用し、その結果配管回路が複雑化しやすい傾向にあるキャブレターエンジンは経路計算の処理が複雑化しやすく結果処理負荷が大きくなりやすいらしい。
普通にくみ上げる程度なら気にするほどではないが、複数系統のキャブレターエンジンを複雑に連結すると物にもよるが最悪クラッシュを引き起こす可能性も出てくる。

1) シリンダー1 ＞ ターボ1 x 5
　シリンダーから排気を引っ張ってきてターボを通して外に出す。ターボ（インラインじゃない方）は念のため直付けせずにパイプ経由とした。

	エンジンのスクショ	10%域燃費	50%域燃費	100%域燃費
ターボなし		0.8	5	12
ターボ（パイプ経由）		0.8	4.6	10.2
ターボ（直付け）（※）		0.8	4.6	10.2
インライン		0.8	4.6	10.2

（※）直付けは後から思いついてやってみただけなので配管がビミョー。なおスクショで一番左のターボは白い部分が画面手前に来ているが、向きを変えて白い部分を画面奥にすると、1キャブに2ターボ接続状態となり、燃費100%域が10.3になった。キャブを複数のターボで共有すると効率が落ちる？

2) シリンダー5 ＞ ターボ1 x 1
　シリンダー5個からの排気をひとつにまとめて、ターボ1つを通して外に出す。

	エンジンのスクショ	10%域燃費	50%域燃費	100%域燃費
ターボなし		0.8	5	12
ターボ		0.8	4.8	11.4
インライン		0.8	4.8	11.4

3) シリンダー5 ＞ ターボ5
　シリンダー5個からの排気をひとつにまとめて、ターボ5つを通して外に出す。のを4つ繋げた。最初にやったのがこの試験で、わざわざ4つ繋げてあるのはそのため。

	エンジンのスクショ	10%域燃費	50%域燃費	100%域燃費
ターボなし		3.4	20	48
ターボ		3.1	15.8	36
インライン		3.1	15.8	36