点火時期とノッキング その１

　

ピストンの下降と共に吸気バルブが開き、ピストンが下死点まで下がると今度は上昇と共に吸気バルブが閉じ、圧縮行程が始まります。

そして

　

ピストンが上死点に達する前にプラグが点火

　

プラグ点火

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混合気に着火

↓

混合気全体が燃焼

　

点火してから全体が燃焼するまでにはタイムラグがあるので、実際に燃焼するのは上死点後でも、点火するタイミングは上死点前となります。

では、混合気を燃焼させる最適なタイミングとは、一体いつでしょうか。

　

「シリンダー内の混合気を燃焼させる」のは、エンジン出力を発生させるための手段です。同じ量の混合気を使って、エンジン出力が最大になるタイミングで点火できれば、それが最適なタイミングです。

　

レシプロエンジンの上死点は、クランクシャフトのピンが真上に位置している状態なので、ここで燃焼圧力が最大になってもピストンは下降できません。あくまでコンロッドを介してクランクシャフトを回転することが目的なので、上死点ちょうどではなく、もう少し回転させやすいタイミングが良さそうです。

　

しかし、下死点に向かって下降を開始したタイミングで燃焼圧力を最大にするとしても、ピストンが下降すると圧縮がどんどん下がってしまいます。

圧縮が下がれば高い出力は望めませんし、既に下がり始めているピストンを押しても「暖簾に手押し」状態なので、パワーに変換されにくそうです。

　

となると、上死点を越えてから、まだピストンが下降する速度が遅いタイミングで燃焼圧力を最大にするのが理想です　…理想なのですが、上死点に近い「高い圧縮」のタイミングは、「ピストンが下降を開始していない（に近い）」。こんなタイミングで燃焼圧力が最大になっても大丈夫なのでしょうか。

　

ピストンを押し下げようとする燃焼圧力が最大！

でも上死点過ぎたばかりでピストンの下降速度が遅い！

　

ここで行き場を失ったエネルギーがノッキング発生の原因となるのです。

　

つづく。