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燃焼について part2 

前回は燃焼スピードを早くするための燃焼室の形状についてお話しました。

ここでは圧縮比についてちょっと豆知識です。
エンジンを知っている方なら誰でも混合気を圧縮してプラグで点火することは知っておられるでしょう。
ではなぜ圧縮するかはご存知ですよね?
そうです燃焼スピードを早くして一気に燃焼させることでより大きな熱膨張の力を得るためです。
いくらガソリンでも大気圧の状態では爆発的な燃焼は期待できないのです。

たとえばガソリンを床にこぼしてマッチで火を点けるとどうなりますか?一般の方でガソリンをこぼすなんてことはないですですね。
よく使われるものとしてアウトドア用品のホワイトガスがほぼ同じ成分ですからそれでお考えいただければいいかと思います。(実験するのはお勧めできませんけど)
大きく燃え上がりはしますが、爆発とまではいきませんね。

余談ですが前回お話したガソリンエンジンが発明される以前は圧縮することはよくないと考えられていたようで、結果6,000ccの混合気からたった1HPの出力しか得られなかったと記録されています。

では圧縮比をものすごく大きくすればものすごいパワーが期待できるじゃないですか!
はい。そんな簡単ではないんですね。
ガゾリンエンジンでは8:1~10:1ぐらいが普通でしょうか。
こんな疑問をもたれた方はいらっしゃいますか・・
なぜもっと上げてやることができないのでしょう。

それにはこんな問題があります。
気体を圧縮するとその気体の温度が上がってしまうのです。
(ディーゼルエンジンはこの熱を利用しているのですね)
ガソリンエンジンでは混合気を圧縮するので混合気自体の温度が上がり上死点前に燃えてしまう、いわゆるノッキングが起こってしまいます。

ここでご存知ハイオクガソリンが登場するんですね。
オクタン価・・ノッキングをおこしにくい度合を表す単位。昔はあの有毒な金属の鉛を混合させてオクタン価を上げていましたね。

メルセデスではほとんどがハイオク仕様になっていますが、昭和53年度排ガス規制のころ、そうですまだ有鉛のハイオクガソリンが全盛だったころです。排気ガスの浄化装置として触媒が取り付けられてきました。この触媒は有鉛ガソリンでは詰まってしまいます。
そのお陰?といってはなんですがメルセデスにもレギュラー仕様の車が一時期存在します。ご存知でしたか?たしか1978~1985年までがそうなると思います。
圧縮比の比較をしてみましょう。直6エンジンの一例です
280SL 1967~1971 M130エンジン(ハイオク) -- 9.5:1
280E  1976~1985 M110エンジン(レギュラー)-- 8.7:1
300E  1986~1991 M103エンジン(ハイオク) -- 9.2:1 

この次に燃焼を強くするためにターボやスーパーチャージャーが登場しますが、これはエンジンのパワーのお話を別の機会に設けます。

僕たちは「燃焼の3原則」というのをいつも考えながら作業しています。
1.良い混合比
2.良い圧縮
3.良い火花
この三つが揃えばエンジンは始動します。
エンジンがかからないときはこれを一つ一つ確認していくわけです。

そこで燃焼での最後は点火についてですが、イグニションタイミングなど僕の経験からお話したいとおもいます。
・・・もちろん、読むのに疲れた皆さんのために次回にします。
[ 2007/01/10 15:53 ] ちょっとお話 | TB(0) | CM(2)
いやいやいやぁ~6リッターで1馬力は、かなりの効率の悪さですよねぇ、ええ。今じゃあホンダがリッター100馬力だってぇのに、はい。ちなみに、質問があるんですがね?エンジンをばらすと圧縮がぬけて~使い物にならないってぇ聞くんですが、エンジン始動してないときも燃焼室は圧力がかかってるもんなんですかねぇ、はい。アタシ、車すきなんですがず~っと疑問に思ってたんですよ、はい。稲川でした。
[ 2007/01/10 20:00 ] 稲川淳二 [ 編集 ]
稲川さん、コメントありがとうございます。
おもしろい質問をどうもです。

エンジンをばらすと圧縮がぬけて~使い物にならない・・
これはある意味正解かも・・素人さんが分解して直せなくなる例えではないでしょうか(笑

エンジンが止まっているときには燃焼室に圧力はありません。
ピストンとシリンダーの間の気密性は完璧ではないので、エンジンを止めるとすぐ抜けてしまいます。
爆発による瞬間的な膨張エネルギーを運動エネルギーに替えるもので、圧力をずっと保持する必要がないのです。
ピストンリングなどはわざと一部を切っていますし構造的に気密性を要求できないでしょう。
[ 2007/01/10 21:08 ] WERKE [ 編集 ]
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