SteamEngines構築v3

編集時Ver3.2.8

概要

「非常に安価な部品で構成されており、同じ効率の燃料エンジンよりもはるかにコンパクトです。配置に制限はない一方最大出力で稼働していないときは効率が急激に低下します。安定した電力使用量を持つビークルの主動力源として適切です。」(STABLE 3.0.5.6 STEAMY UPDATE, 2020　訳）

動くピストンと白い蒸気はロマンの塊、蒸気機関。大抵スチームと呼ばれる。
ボイラーでマテリアルを燃やして蒸気を発生させ、ピストン、タービンに導くことで出力や電力を得ることが出来る。

基本的に出力が頻繁に乱高下する状況には不適切である。
出力は常に最大限使わなければ性能が悪化し*1加えて、出力を使用していないときもマテリアルを消費し続ける。
立ち上がりの時間もあるが、これについては実体化時は非実体化したときの状態から始めてくれるので一度温めればあまり気にしなくてもよいだろう。
一方で、全体的な性能が燃料エンジンよりかなり高く、同じppmならより高いppvを達成できる。
大出力を継続して使うPAC、レールガン、レーザーとは非常に相性が良い。
小型のSmall Pistonを適切に組んだ場合の目安は、大きさにも依るがppm600に対してppv90、ppm500に対してppv100程度。Large Pistonを用いればppm800も比較的簡単に作れる。

タービンのppm,ppvについてはここにある表を見てみるとよいだろう。基本的にタービンはちゃんとしたピストン式に比べ若干全体の性能が低くなるが、比較的低燃費になる点や構造が簡単で作りやすい点、かなりの有能である。ただ、電力のみしか取り出せないので注意。

ピストン方式は情報が多くて混乱する、てきとうに組むと性能が死ぬ、などハードルは高めではあるがその性能は圧倒的であり、適切に組めば燃料エンジンとは比較にならない性能を叩き出せる。
ここではスチームエンジンの組み立て方について学んでいきたい。

スチペラ（クランクの回転をそのままプロペラに渡す機構）、スチームジェット（水蒸気で推進）、スチームドリル（クランクの回転でドリルを回転）については別ページを参照のこと。

パーツ解説

他にも分岐、2m,4mの長い直線パイプなどいろいろあるが、見た目通りのつなぎ方をすればよいので解説略。

Medium TurbineはSmall Turbineが大きさが3x3になり、ブレード数は1になるだけで組み立て方も特に変わらないので省略。
どのくらいの蒸気を運動エネルギーに変換するかは入力圧力をブレード数で割ったものに依存し、ブレード数が多いほど効率がよくなる。
よって効率面ではブレード数の大きい小型のほうが優秀である。中型のほうは運動エネルギーの量が10倍大きいが、入力パイプで2マス分優位程度らしい...。
発電量は運動エネルギーに比例。

medium,largeはsmallの大きい版なので一部相違点のみの解説で省略。largeのピストンは複数穴があるが、ここで説明しているように、排気と入力で穴の見た目が異なるのでそれで判断することもできる。

また、エンジンシャフトをさらに延長したり並行に移動させる部品もあり、いずれもホイールより少ないながらも効率を上げることが出来る。
とはいえ主に動力を伝達する際に使われるため、そちらのブロック解説はスチームプロペラの解説ページに任せる。

組み立て方

まずは基本的な接続方法について。
あくまで接続方法の解説なので、性能については性能を良くするにはへ

ボイラー

パーツ解説の接続関係に沿ってボイラーにコントローラーをつければ作れる。

小型と中型は底上面の真ん中、大型はLarge boiler connecterなら側面と中央、無印(large boiler)なら中央に配管でき、そこから蒸気を取り出せる。

伸ばすのは円柱方向。

クランクシャフト機構（ピストン）

ピストンを使うにはクランクがいるので、まずはGear boxを用意して、そこからクランクを伸ばす。
この時緑で円錐のようなものが端に現れるが、円錐の底面（広がっているほう）が根元になり、こちらをGear box側に向けて設置しないと認識されない。
赤くなった場合は認識されていないので正しい向きに置きなおそう。

ピストンをクランクの側面につける。側面の4方向ならどこでも、好きな数(最大4個）だけつけられる。
この際ピストンは先端の緑のマーカーが接続できれば、どのように回転させても動く。
中型のピストンは特に長さがつかみにくいが、ピストンの外側の筒の端から2ブロック開けたところにクランクの中心が来るようにすればよい。
小型はクランクから1m開ける。

入力用のパイプがないと表示が赤くなるが、ちゃんとつければ表示がなくなるので心配無用。
あとはそこにボイラーから蒸気を持ってくればよいだけである。

ボイラーをつけると動き出す。ちゃんと入力側にボイラーをつけないと動かないのでしっかり確認するように。
ボイラーの大きさは別にピストンとそろえる必要はない。これはタービンも同様。

排気口にパイプをつながないと蒸気が出て行っているエフェクトが出ないが、つけなくてもエフェクトがないだけで蒸気は散って出て行っている。
なので排気口の先にブロックを置くと蒸気が阻害され、ピストンのoutputの圧力が上がるので空間を開けておかなければならない。

塞がれている場合。

Gear boxのみでは出力しか得られないので、電力がほしい場合はジェネレーターを使う必要があり、
ホイールをクランクシャフト系に向きに注意して接続し、隣にジェネレーターを置くことで回転エネルギーを電力に変換できる。

この時、見た目は大型と中型のジェネレーターは同じだが、大型は大型、中型は中型のホイールにしか接続できない。
また、ジェネレータはこのように数を増やすこともでき、この場合出力に対する電力変換の量が多くなる。

あくまで比率なので電力のみ欲しい場合はUI解説にある設定でギアボックスの出力を0に制限しよう。

コーヒーブレイク：入力と排気の見分け方

入力と排気で穴の見た目が異なり、これは(入力しかない＋穴じゃなくても入力できるので飾りだが）タービンも同様。
入力

排気

Parallel Pistonについて

矢印が互い違いになるように配置(回転させずにクリック連打で連続配置するだけなのだが)すると並んだピストンが全部、並列で(同じ圧で)動作してくれる……
ﾊｲ!よく分かりませんね！

では、比較的とっつきやすいSerial Pistonを使った蒸気エンジンを見て、それと等価な蒸気エンジンをParallel Pistonで構成するとどうなるか見てみましょう。

これがSerial Pistonによる蒸気3段利用エンジンです。クランクは3基で1基につきピストン3基が接続されています。
蒸気1段目のピストンが緑、蒸気2段目のピストンが黄、蒸気3段目のピストンが赤です。3-3-3構成とでも言えばいいのかな
隣り合うピストンはこんな感じで矢印を揃えて配置されています。直接蒸気を渡す為、前段後段のピストン間の配管はありません。

さて、これと等価なParallel Piston構成はこうなります。Serial Pistonによる構成とほぼ同じで、違うのはPistonを取り替えて配管を修正したぐらいです。
これも1段目が緑、2段目が黄、3段目が赤です。PPMは同じ、Power outputもほぼほぼ同じです。

隣り合うピストンの配置はこうです。

矢印が互い違いになっていますね。見ての通り同段ピストン間で配管はありません。
Serialの場合は前段後段の間で配管が無かったのと似てますね。

　( ´,_ゝ｀)ﾌｰﾝ、等価なものを構成できるだけならSerial Pistonだけでもいいんじゃね？Parallel Piston要らなくね？

とおもーじゃん？ところが「だけ」じゃないんだわ～、最初に見たSerial Pistonによる蒸気エンジンの出力がもっと欲しくなったらどうする？

　( ´,_ゝ｀)エンジンを伸ばせばいいんじゃね？クランクつけて～ピストンもつけて～

とおもーじゃん？後段のピストンほど供給される圧力が落ちていって出力が出にくくなる。5段目か6段目あたりでピストン入口圧力が0.1か0.0になってそこからは出力はほぼ増加しなくなる。

　( ´,_ゝ｀)oh…

3-3-3構成のSerial Pistonエンジンをそのまま1伸ばすと3-3-3-3、2伸ばすと3-3-3-3-3と段数を増やすことになります。
では、3-3-3構成のParallel Pistonエンジンを伸ばすとどうなるのか？同じ色のピストン増えることになるので…もうお分かりでしょう。
1伸ばすと4-4-4構成に、2伸ばすと5-5-5構成に、段数はそのままに各段のピストンの基数が増え、理屈ではPPMはそのままに出力が伸びていくことになります。
Serial Pistonで4-4-4構成でも5-5-5構成でも作れることは作れるけれど、そうなると真ん中のピストンから左右のピストンにかけての肩の部分(?)に配管を這わせることになり空間効率はなお悪化する。
クランク1基につきピストン3基接続するから凸の形状になり機関配置に頭を悩ませるので3基接続をやめれば扱いやすい形状になる。
gear boxを二つ配置した5-5-5-5構成の蒸気4段利用エンジンの例。紫のピストンが4段目。クランク1基につきピストン2基接続。

タービン

ジェネレーターを用意して、

frontの軸側を接続。

middleを接続していき最後にEnd

Endの端にパイプをつけてボイラーをつなげれば完成である。

smallにのみあるコンパクトではこうなる。

中型のタービンも作り方は同じである。

ちなみに、以上が一般的な接続方法であるが、必ずしもそれに従う必要はない。
パーツ説明でも書いたが、蒸気が漏れ出そうな見た目をしていようが普通に接続できるし動く。

この接続方法により、中型タービンも長さを2ブロックにすることが出来る。

ボイラー直接接続

パイプを介さないでもボイラーから直接ピストン、タービン等に接続できる。

複合

複合、といっても単にピストンの配管とタービンの配管が合体しただけである。
ppbbの向上においてタービンはピストンの隙間に入れやすいので使うことがある。

UI解説

性能関連のUIの解説はスチーム全体の性能の確認を、ボイラーのUIはボイラーは十分な量をを参照。

Pipe Vent

Qキーで開ける画面。ここで圧力を設定可能。

排気に接続することで、通常空中に何もせず放出する場合は圧力が0になるところを設定圧力まで上げることができる。
実際の挙動としては、ベントが接続されているパイプ内に関して設定されたMinimum pressure/最低圧力を超えたら開き圧力を下げ、下回れば閉じて圧力を上げる。
最後の排気につけることで燃費改善ができたりもするが大きな違いはないと思われるため、性能改善の使い方については詳しくは載せていない。

Valve

後方と前方圧力の条件はANDである。（両方を満たしているときのみ弁が開き、片方だけでは閉じたまま。）

Gear box

Generator

Gear boxとほぼ同じである。充電なので優先度の設定もいらないし、RPMの設定も関係ないのでMaximum kinetic to battery energy conversion/最大秒間発電量制限のみの設定になる。
0はつけていない状態と同じ。

性能を良くするには

以下の方法はあくまで沼民達の中で知られている限りである。故に、これが絶対的に正しいとは言い切れない。
自分の手で研究してさらに発展させていくのもよいだろう。
試行錯誤もまたFtDの醍醐味であるのだから。

これを読む前にクランクシャフト機構ざっくり図解に目を通しておくと理解しやすいかもしれない。

性能の指標を知る

スチーム全体の性能の確認

スチームの部品の詳細画面を開いたところのPerformance over timeで確認できる。詳細設定がいらない部品はすぐにこの画面が表示される。

Use data from the last 5 seconds/直近5秒間のデータを使用 という部分は
Use all data since recording started/記録開始からすべてのデータを使用 というものと切り替えられる。
それぞれ5秒間、今まで全部の平均が性能として表示される。
平衡時間があるため今の性能を知りたい場合は初期設定の5秒間のデータが適切。すべての時間は特に使う機会がないだろう。

ppbbとは

この画面には表示されないが、エンジンの評価値にはppbb(Power per bounding box)というものがある。
これはそのエンジンをすっぽりと覆える直方体を考え、出力をその直方体の体積で割ったものである。
いわば、使いやすさの指標。ppvが高かろうが、隙間が多く曲がりくねったエンジンはppbbが低くなる。

例えばさっきの画像のエンジンは大きさが

すっぽりと覆える直方体の体積が7x4x12で、出力と電力の和はさっきの画面で見た通り38297なので、38297/7/4/12=113.979...で、このエンジンのppbbは約114になる。

こちらの隙間の多いエンジンは

直方体の体積が7x7x4=196で、

出力が発電量合わせて合計3420.2。よって3420.2/196=17.45で、ppbbは約17.5となる。
上のエンジンとの差はppvで4分の一程度であったが、ppbbに関しては6分の一を下回る。

ppvとppbbはともに体積当たりの出力であるが、これらの関連性は存外低い。

この直方体はこのエンジンを置くために必要な最低限の部屋の大きさであり、ビークルでの設置を考えるとこのppbbも重要になることは自明だろう。
ただ、エンジンとしての機構を逸脱して改善の余地がないppvやppmと比べ、ppbbは隙間をマテリアルボックスで埋めたり有効活用することでカバー可能である。

スチーム研究ことはじめ

研究時は出力（電力）全力消費

スチームはフル稼働させておかなければppmが低くなったり、上限よりも出力が高く表示される。
Tipsに詳しく書いてあるが、負荷が低く回転数が上がっている状態であり、摩擦損失を垂れ流すためこのようなことが起きる。
これでは正確な性能を把握できない。
研究する時はECMと大量のバッテリーを接続した電気エンジンを設置して、常に大量の電力と出力を消費するように設定しておこう。

ECMの設定（Power to useの数値の出力を要求する。AIに接続して使う。）

ボイラーは十分な量を

pressure/圧力とはボイラーにカーソルを合わせた際に出てくるこの数値のこと。

ボイラーの大きさと長さによって最大消費マテリアルが決まり、（各ボイラーの消費マテ上限はパーツ解説参照）
スチーム機関の設計によって平衡時のマテリアル消費が決定する。

この平衡時のマテリアル消費をボイラーの最大消費マテリアルが下回ると、マテリアルはその分しか消費出来ずにスチーム機関の能力を十分に発揮できない。
この状態はUIのpressureが最大まで行かない状態である。pressureが最大まで届いてない場合はボイラーを追加しよう。

平衡時のマテリアル消費を知る方法は簡単で、ボイラーをできるだけたくさん付けて蒸気を注ぎ込めば、pressureが上がって最終的に消費マテリアルが低くなるはずである。
そして安定したときの全体消費マテリアル(そもそも性能とはのUI解説、Material use/Secのところ）が平衡時のマテリアル消費となる。

平衡時のマテリアル消費がわかれば、ボイラーの消費マテリアル上限から最低限必要なボイラーがわかる、という寸法だ。

ボイラーが多くなるほど体積を取るので、なるべくスチーム機関を小さくする(ppvを上げたい)場合は、ボイラーを必要最低限に抑える必要があり、
一方ボイラーを減らせば平衡状態は遅くなるのでppvよりも平衡時間を短くしたいときはボイラーを増やすといいだろう。(平衡時間を早めるには参照）まあ、平衡時間を気にすることはそこまでないが。

上はスチーム機関にボイラーをあわせる前提で話したが、もちろんスチーム機関側を調整する手もある。
タービンもピストンも、並列数が増えるほど平衡時のマテリアル消費が増え、ピストンは多段になるほど消費が減る。

ピストンエンジンの設計

出力に必要なピストンの数

作って動かす前から、蒸気ピストンエンジンの最大出力は手計算でおおよそ分かる。
ここの表にあるように段数(詳しくは次の項で)を増減させても出力の増減は小さいので、
圧力10の蒸気を供給すると仮定して大まかに
Sピストン1基で1300～1400
Mピストン1基で1600
Lピストン1基で13000
の最大出力になる。

というわけで、出力6500の蒸気エンジンがSピストン5基で出来…

ました！

膨張段数を決める

蒸気ピストンエンジンにおける段というのは、ピストンから排出される蒸気を別のピストンの入り口に配管してやって、
ボイラー→ピストン→ピストン→ピストン→ピストンという具合に、蒸気に仕事をさせるピストンの段数のことである。
この場合は4段膨張…長ったらしいので4段とだけ呼ぶ。細かく言えば2-2-2-2構成の4段。

蒸気ピストンエンジンのppm,ppvはこのピストンの段数によってほぼ決まる。まずは欲しいppm,ppvから段数を決めるとよい。
Sピストンの場合、2段でppm500のppv110,3段でppm600のppv90,4段でppm650のppv70が目安だろうか。
上の数値はあくまで目安であり、機関の大きさにも緩やかに比例するので注意。
Lピストンを使えばppm700以上というように、さらに上のppmが欲しい場合は大きいピストンを使うとよいだろう。（Sより大きく場所を取るが）

Sピストンは1基で2ブロックと非常に小さく出力密度が高いので高ppvのエンジンに向く。
Lピストンは摩擦が少なく、大出力かつ高ppmのエンジンに向く。
Mピストンは両者の中間的な性質を持つ。

というわけで、さっきのエンジンにピストンを追加して配管すればppmが向上した2段蒸気エンジンが出来…

ました！5-5構成の2段エンジン。出力も増えてるけど、追加のピストンと配管の分だけppvは低下している。

更にもう1段増やして3段蒸気エンジンが出来…

ました！5-5-5構成の3段エンジン。ppmは1段から2段にしたときほど伸びない。

重要：クランク共有

先の4段ピストンエンジンは、実はppm577と4段の目安とした650より大分劣る。見栄を張って目安を高く見積もっているわけではなく、実はある約束を守ってないからである。
それはクランク共有であり、下写真のようになるべく複数のピストンで一つのクランクを共有することである。

このようにピストンの数はそろえたまま共有したものにすると、先ほどのppmが577であったのに対しppmが643に上昇し、消費マテリアルは変わらないのでその分出力も向上している。
（てっぺんのホイールも僅かだが性能の上昇に寄与している。詳しくは下コーヒーブレイク参照）

このクランクによる効率悪化は大きいので、クランクの共有は作る際の重要ポイントとなる。

コーヒーブレイク：なぜクランク共有したりホイールをつけると性能が上がる？

クランクやギアボックスなどにカーソルを合わせて見れるKinematic energy lossが効率の悪さに影響し、これはクランクが増えると少しだけ、RPMが上がるとそれに比例して増えてしまう。
よってクランクをなるべく複数のピストンで共有したほうがクランクが少なくて済み燃費はよくなるし、その分出力も上がる。

ギアボックスはRPMに応じた損失を与え、RPMが大きくなるとその分損失は大きくなる。
そしてこの時、ピストンとクランクのセットを0から1つ増やすのと、複数から1つ増やすのでは、RPMの上昇は前者が大きい。0から1での損失はギアボックスの基礎損失ととらえることもできるだろう。
そういうわけで、ギアボックスは一つに絞ったほうが燃費が良い。
ちなみにこのRPMに対する損失度合いはギアボックスの種類によっても変わりSmall>Medium>Largeの順で大きい。そのため場所をとるが、Largeが最も燃費は良くなる。

また、ホイールやシャフト、場合によってはジェネレーターをつけることでもShaft kinematic energyを保持しつつKinematic energy lossを減らせる。
Wheel/ホイールをつけるとシャフトの重量が増え、同じ運動エネルギーでもRPMが少なく済み、Generatorをつければ電力に変換されるとはいえRPMが減るため、結果Kinematic lossが減るのだ。
そのためシャフトにホイールを追加するだけでも燃費はよくなる。（複数以上の上昇率は場合による、ジェネレーターは場合によっては悪化するのでつけるごとにppv,ppmはちゃんと確認すること）
尚、運動エネルギーを維持したままRPMを下げることによる損失の低下で効率化を行うため、そもそも損失が低い中型、大型についてはこの効果は薄くなる。（逆にパーツが増えてppvが下がりがち）

ピストンもRPMを下げるのに加担してくれるが、この場合クランクがKinematic energy lossを増大させてしまうため悪化にしかならない。
再三注意しておくと、Shaft kinematic energyを減らさずにKinematic energy lossを減らすのが目的でRPMの低下はあくまで手段の一つである。
そしてRPMを下げたときにShaft kinematic energyも一緒に減ってしまえば出力は減るので本末転倒である。
ホイールの場合は単にRPMが減っても自身の重みで運動エネルギーが増大するので出力が落ちないで済むのである。
余談だが、シャフト系も上昇量は低いがホイールと同様の効果を持ち、中型以上でホイールが大きく邪魔な場合はこちらを使った方がよいだろう。

こういったわけで、クランクのない部分にウィールを、クランクはなるべく共有、ジェネレーターで電気と出力共用すれば効率上昇、となるのだ。

ppv,ppbbを上げる

さて、ppmは段数で大まかに決まるので、あとはppv,ppbbを頑張って上げるのみである。

基本的にはなるべく動力となるピストンを詰め込みつつ、配管が短くなるように組むことが大切である。
１ブロックのパイプで複数のピストンと接続出来るように組めれば良いだろう。
ボイラーもSよりもM,MよりもLと体積あたりの性能が上がるので組み込める限り大きい方を使うと良い。
また、ここにあるようにボイラーの数を最低限に抑えれば出力はそのまま体積が減ってppvが上がるので、平衡時間を気にしない場合は狙っていこう。

参考までにこのようにピストンを組むと配管を短く出来る。

性能的にはピストンのほうがタービンより若干優秀であるが、ピストンは配置に難がありすぎるのでppbbを高めたいならタービンを隙間に混ぜていく手もある。
とはいえ、実際の場面では隙間にマテリアルボックス等の他の必需品を入れることが出来るので、ppbbが悪いからと言ってダメというわけでもなかったりする。
ピストンの排気部分に空間を用意し忘れないように注意しつつ、クランク共有とパイプを短くすることに気をつければ、それだけで十分な性能のスチームエンジンを作れるはずである。

クランクシャフト方式、設計まとめ(ざっくり図解)

Step1

クランク共有について。詳しくはここ
ピストン3つで共有が素晴らしいだが、もちろん4つで共有が最強なので悪しからず。

Step2

多段について。
多段の比率についてはとりあえず1:1にしておけば十分である。最もいい比率は5:4らしいが。

Step3,4

ボイラーを最大までについて、詳しくはここ
出力消費のさせ方についてはこのようなECMを用いる方法などがある。

タービンにおけるppmとppvの上げ方

タービンはピストンと比べると単純である。
タービンの発電量はジェネレーター1基あたりで大体一定であるため、ppvを上げたいならタービンをたくさん、ppmを上げたいならタービンを適切な長さ(下表参考)まで伸ばすと良い。

１つのジェネレーターの両側にタービンを接続することができる。これを利用すればさらにppvを上げれるだろう。

タービンの長さを伸ばせば燃費性能(PPM)は向上するが、伸ばせば伸ばすほど得られる効率向上はわずかになる一方で摩擦損失(kinetic energy loss)は一定で増えるので、ppmが最大値になるタービンの長さが存在する。
入力圧力10のときのppm最大となるジェネレーターを含まないタービン部品数(タービンブレード枚数)は、
smallは5(10)、mediumは12(12)、largeは12(12)である。

理想ppv : コスト効率と体積効率で最もすぐれたLボイラと等価なボイラを必要量だけを利用し配管無しで構築した場合のPPV。理論的な最高PPV。
ただしジェネレータ片面利用の数値。

ppvを求めて

ppmを求めて

平衡時間を早めたい

　スチームはマテリアルを燃やして蒸気をためる挙動をする。その蒸気が最大まで溜まるまでの最初の起動時間が平衡時間だ。平衡時間分待たないと蒸気機関は最大性能を発揮できない。
とはいえ、非実体化↔実体化ではちゃんと一度平衡状態に達すれば保存されるため特に気にすることはないし、後述のようにバルブでon/offを制御する場合も同様に関係ない。
平衡時間が問題になるのはボイラー自体をon/off（ACBでBurn rateを制御したりすることで出来る）する場合と初めて設置なり組んだ時ぐらいだ。
　平衡時間はボイラーの大きさに依存しており、ボイラーが大きいほど蒸気の発生量も大きくなるため、蒸気を最大までより早くためられる。平衡に達するまでの秒間マテリアル消費は増えるが、その分平衡状態へ移行は早くなり、そして平衡に達すれば秒間マテリアルは維持に必要な分だけに減少するためMaterial/Secは気にしなくてよいだろう。
当然ボイラーの分体積が増えるのでppvは下がるが。

なお、ボイラ自体のスチーム容量と蒸気発生能力の比はどのサイズのボイラでも同じなので、圧力0から10までの平衡時間は最小でも13.333…秒以上になる。

Tips

ギアボックスで上限回転数を設定して部分負荷時の摩擦損失を抑える

蒸気ピストンエンジンの最大回転数はS,M,Lそれぞれ180, 150, 120RPMだが、ギアボックス側で上限回転数を設定するだけで、部分負荷時の燃費性能の悪化を抑制することができる。
上限回転数を最大負荷時の回転数よりわずかに上回るように設定するのがよい。そのように設定された蒸気エンジンはターボチャージャーエンジンに似た性格になる。

最大出力3306.1での燃費が792.3PPMで回転数が69.7RPMのエンジン。上限回転数を46.6%、69.9RPMに制限した例。
ECMジャマーで部分負荷1000を与えた時、上限回転数100%設定の場合の燃費は397.2PPM(毎秒2.52マテリアル消費)、上限回転数46.6%設定の場合569.8PPM(毎秒1.75マテリアル消費)。
全く同じ蒸気エンジンでも上限回転数を設定するだけで部分負荷時の燃費性能は向上する。

つまり…？
全力出力ではない蒸気エンジンは、その余力でシャフトを高速回転させ運動エネルギーを蓄積する。FtDの仕様では蒸気エンジンの出力はシャフトの運動エネルギーの3倍なので、
回転数があがるとピストンエンジンの最大可能出力が一時的に増える。ヤマトが波動砲ぶっぱなす前にフライホイールぶん回してエネルギー貯めてる状態だ。ただ、同時に回転数があがった分だけ摩擦損失も増えている。
この摩擦損失の増大を回避する為に回転数の上限を設定するのだ。
FtDには波動砲のように運動エネルギーの形で貯めたエネルギーを高効率でいい感じに一気に使ってくれる兵器がない。
レーザーにはキャビティという、PACにはバッテリという無損失でエネルギーを貯める手段があるので、蒸気ピストンエンジン側で摩擦損失を垂れ流しながら運動エネルギの形で貯めておくのは不利になる。

ACBでスチームエンジンのON/OFF制御をする

蒸気タービンでも蒸気ピストンエンジンでも、部分負荷時にppmが悪化し最大出力時が最も効率がよくなるという特性がある。
部分負荷どころか全く使ってないスチームエンジンも蒸気を消費し続ける。そういう時は、ACB(Automated Control Block)で蒸気供給を止めることでエンジンを停止させてマテリアルの浪費を抑えることができる。
スチームエンジンまわりで、ACBが操作可能なのはボイラーの燃焼率とバルブの開閉である。

ボイラーの燃焼率を0にすれば、マテリアルは消費されない。ただ、残った蒸気はスチームエンジンに供給され、それも使いつくされれば缶圧は0になってしまう。
そうなれば、再始動時に昇圧しきるまで時間を要してしまう。

ボイラからスチームエンジンへの蒸気配管にバルブを設置しておき、スチームエンジンを使わないときにバルブが閉じるようにすれば、缶圧が0まで下がることもない。
このバルブ閉止による制御をおすすめする。

バルブと1つのACBがあればバルブに適切な開閉動作をさせることができる。
まず、バルブがACBからの操作がない通常の状態では常にバルブ開になるように設定する。
圧力を下げて使いたい等の特殊な使い方でない限り、バルブを配置したそのままの初期設定でよい。

次に、スチームエンジンを使いたい状況以外になったらバルブ閉にするようにACBを設定する。
これで使いたい状況ではバルブ側の動作でバルブ開、その状況でなくなったらACBがバルブを閉じてくれる。

レーザーの動力やPACの電力を賄う戦闘出力用のスチームエンジンであれば、ACBの発動条件(Slave condition)はこのようにすればよい。
配色で分かりにくいがinvertedにチェックが入っている。

スチームプロペラ用のスチームエンジンであれば、発動条件はこのように設定すればよい。

ACBが実行する動作(Target & Action)の設定は、画像は割愛するが、
Target & Action画面の下の方にあるPower項目にあるSteam valvesをチェックし、
最下段のSelect action to takeで"Close valves"にチェックすればよい。

バルブ開が基本状態で、スチームを使いたくない状況になったらACBがバルブ閉にするという動作を紹介したが、逆に
バルブ閉が基本状態で、スチームを使いたい状況になったらACBがバルブ開にするという設定も可能ではある。
ただ、万が一ACBが先に破壊されてしまうと機関は無事なのに使用不可能というお粗末な事態に陥ってしまう。
バルブ閉を基本状態にしたい場合のバルブ側設定の一例を挙げておく。

パッシブソナーによる被探知

潜水艦等で静音性（パッシブソナーに探知されるかどうか）を気にする人は探知されないタービンにするといい。クランクは発見される。

スチーム関連リンク

蒸気エンジンについて、あちら（海外）の人がまとめたやつを、沼民が翻訳したものがあるので、ついでに目を通すとさらにお得。→ここ

こちらは計算式（英文）→ここ

スチームエンジン計算シートも（英文）→ここ

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