Glossary Engines & Propulsion

อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะ (SFC: Specific Fuel Consumption)

Definition

ตัวชี้วัดประสิทธิภาพเชื้อเพลิงเครื่องยนต์: มวลเชื้อเพลิงที่ใช้ต่อหน่วยแรงขับต่อชั่วโมง แสดงเป็น lb/(lbf·h) หรือ kg/(kN·h)

คืออะไร Specific Fuel Consumption?

Specific Fuel Consumption (SFC) — also called Thrust Specific Fuel Consumption (TSFC) for jet engines — quantifies how efficiently an engine converts fuel energy into useful thrust. It expresses the mass of fuel burned per unit of thrust per unit of time. A lower SFC means a more fuel-efficient engine: less fuel is consumed to produce the same thrust, directly extending range and reducing operating costs.

ทำงานอย่างไร

SFC is calculated as:

  • SFC = (fuel flow rate) / (net thrust produced)
  • In imperial units: lb of fuel per hour per lbf of thrust → lb/(lbf·h)
  • In SI units: kg per hour per kN → kg/(kN·h) or equivalently mg/(N·s)

Key factors that influence SFC:

  • Bypass Ratio: Higher Bypass Ratio dramatically improves SFC by accelerating more air at lower velocity. Doubling BPR from 5:1 to 10:1 can improve SFC by 10–15%.
  • Overall Pressure Ratio (OPR): Higher compression improves thermodynamic efficiency. Modern engines achieve OPR of 45–60:1 vs. 15–20:1 in 1960s jets.
  • Turbine Inlet Temperature (TIT): Higher TIT improves Carnot efficiency. Enabled by ceramic thermal barrier coatings and film cooling.
  • Altitude: SFC improves at cruise altitude because cooler air increases the density ratio and reduces intake ram drag penalties.
  • Airspeed: SFC increases at higher Mach numbers due to ram drag — a key economic penalty for supersonic flight.

ข้อมูลจำเพาะสมรรถนะ

  • CFM56-7B (737 NG, circa 1997): ~0.545 lb/(lbf·h) at cruise
  • CFM LEAP-1B (737 MAX, 2017): ~0.490 lb/(lbf·h) — approximately 15% improvement
  • Pratt & Whitney PW1100G (A320neo, 2016): ~0.460–0.480 lb/(lbf·h) — best in class for single-aisle
  • Rolls-Royce Trent XWB (A350, 2015): ~0.478 lb/(lbf·h) — best SFC of any large turbofan at launch
  • Concorde Olympus 593 (supersonic): ~1.195 lb/(lbf·h) — over twice modern turbofans due to low BPR and supersonic penalties

ตัวอย่างเครื่องบิน

  • Boeing 787-9 (GEnx-1B): SFC ~0.486 lb/(lbf·h); combined with composite airframe yields 25% better fuel burn per seat than 767
  • Airbus A320neo (PW1100G): 20% better fuel efficiency than A320ceo, driven largely by SFC improvement plus airframe drag reduction
  • ATR 72-600 (PW127M turboprop): Turboprops use shaft-horsepower SFC (lb/SHP·h): ~0.48 — far better than jets for short sectors below 400 nm
  • Future Open Fan (CFM RISE program): Targeting 20% SFC improvement over LEAP by ~2035 using unducted fan architecture with BPR >20:1

SFC is the core metric linking engine efficiency to aircraft range. Engineers use the Breguet range equation, in which SFC appears as a direct denominator — halving SFC doubles range for a given fuel load.

Related Terms

เครื่องยนต์เทอร์โบพร็อพ

เครื่องยนต์ไอพ่นที่ขับเคลื่อนใบพัดผ่านกล่องเกียร์ทด มีประสิทธิภาพสูงที่ระดับความสูงต่ำและเส้นทางระยะสั้น

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน

ประเภทเครื่องยนต์ไอพ่นที่พบมากที่สุดในการบินพาณิชย์ ใช้พัดลมขนาดใหญ่สร้างแรงขับส่วนใหญ่

เทอร์โบแฟนแบบเฟืองทด

การออกแบบเทอร์โบแฟนที่ใช้กล่องเฟืองลดรอบระหว่างพัดลมและกังหันแรงดันต่ำ ทำให้แต่ละส่วนหมุนด้วยความเร็วที่เหมาะสมที่สุด

เทอร์โบแฟนอัตราส่วนบายพาสสูง

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนที่มีอัตราส่วนบายพาสสูงกว่า 5:1 โดยนำอากาศที่รับเข้ามาส่วนใหญ่ผ่านรอบแกนเครื่องยนต์เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพเชื้อเพลิงสูงสุดและเสียงน้อยที่สุด

แรงขับ

แรงไปข้างหน้าที่เครื่องยนต์เครื่องบินสร้างขึ้น วัดเป็นปอนด์-แรง (lbf) หรือกิโลนิวตัน (kN) ทำให้บินและไต่ระดับได้

อัตราส่วนบายพาส

อัตราส่วนมวลอากาศที่ไหลรอบแกนเครื่องยนต์ต่ออากาศที่ไหลผ่านแกน ตัวชี้วัดหลักของประสิทธิภาพเชื้อเพลิง

Frequently Asked Questions

What is อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะ (SFC)?
ตัวชี้วัดประสิทธิภาพเชื้อเพลิงเครื่องยนต์: มวลเชื้อเพลิงที่ใช้ต่อหน่วยแรงขับต่อชั่วโมง แสดงเป็น lb/(lbf·h) หรือ kg/(kN·h)
What does SFC stand for?
SFC stands for อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะ (SFC). ตัวชี้วัดประสิทธิภาพเชื้อเพลิงเครื่องยนต์: มวลเชื้อเพลิงที่ใช้ต่อหน่วยแรงขับต่อชั่วโมง แสดงเป็น lb/(lbf·h) หรือ kg/(kN·h)
Why is อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะ (SFC) important in aviation?
คืออะไร Specific Fuel Consumption? Specific Fuel Consumption (SFC) — also called Thrust Specific Fuel Consumption (TSFC) for jet engines — quantifies how efficiently an engine converts fuel energy into useful thrust.
What are examples of อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะ (SFC)?
Common examples of อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะ (SFC) include: CFM LEAP-1B SFC ~0.490 lb/(lbf·h) on Boeing 737 MAX, PW1100G SFC ~0.460–0.480 lb/(lbf·h) on Airbus A320neo, Concorde Olympus 593 SFC ~1.195 lb/(lbf·h) at supersonic cruise.
How does อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะ (SFC) relate to other aviation concepts?
อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะ (SFC) is closely related to เครื่องยนต์เทอร์โบพร็อพ and เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน, among other key aviation concepts.

More in Engines & Propulsion