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このシリーズも８回目ということですが、まだまだ先が見えてきませんね。
チョット寄り道 このブログの初期にはスポーツのことなども書いていましたが、最近はあえて書いていませんでした。しかし、サッカーワールドカップの日本の試合を２つ見て、明日の朝にブラジル戦を控えているとなると・・・・・。
プロスポーツ選手は言うまでもなく、報酬をもらってプレーをしているわけですから、プレーに価値がなくては非難をあびても何も言い返せません。アマチュアでもオリンピックなどで期待に沿えないと、やはり非難を浴びてしまいます。
なにしろマスコミが朝から晩まで期待を込めて報道していますから、我々大衆もその気になってしまいます。それはそれとして、他の国の代表の試合振りを見ていると、日本選手の活躍には疑問が生じます、
やはりゴールへの執念が違うというか、特にＦＷにはガッカリです。高原にしても親善試合のドイツ戦のシュートは素晴らしかったので、アレですっかり満足してしまったかのようです。
ワタシの息子が何年も前から「いつシュートを打つのかヤナギ！」と言うように、以前からシュートを打たないＦＷの評価が最近はそうでもないように見えたのが、肝心なときに相手キーパーにパス！では・・・・。メンタルの問題としか言いようがないですね。
ワタシは少々たしなみますが、ゴルフはメンタルのスポーツとよく言います。確かにショットのタイミングは自分で決められるので考える時間がありすぎて、その瞬間にヤル気がありすぎても無さすぎても良い結果は得られません。目の前のボールに集中できた時だけ褒美がもらえます。
メカニックの仕事はどうでしょうか？イイトコ見せようとしても、ズボラをしようとしても良い結果は得られません。
前置きが長くて失礼でした。
燃焼室の紹介でコチラが途切れてしまいました。
圧縮された混合気は温度も上昇して、点火を待つばかりです。
通常の点火方式は誘導放電と言いますが、実際には容量放電との複合になるようです。高圧化での放電は大気圧でのそれより大きな電圧が要求されます。放電可能な最低電圧を要求電圧といい、圧縮圧力やプラグギャップが大きくなるほど、電極温度が低いほど、要求電圧は大きくなります。
ハイコンプにしたり、何らかの理由でプラグギャップが大きくなったり、エンジンが冷えているときなどにミスファイアする原因はここにもありそうです。
イグニッションコイルの故障の原因にも、要求電圧がギリギリの状態が続くと、コイルのオーバーロードが考えられます。
最初の容量放電で放電路ができると、そのあと誘導放電が続きます。この時間は１/１０００秒といわれ非常に短い時間に思われますが、”マフラーの容量⑤”で計算した３６００ｒｐｍでのクランク角一度の所要時間では０．００００４６秒ですから、２１度も回転します。
圧縮された混合気が燃焼を始める前にスパークは卵型の火炎核を形成します。
火炎核は非常に小さいので、エンジンが冷えている場合や冷え型すぎると電極の温度が低く、消炎作用によって火炎核が消えてしまい、ミスファイアになってしまう事があります。これを改善したのが電極の細いイリジウムプラグなどですね。
火炎核により混合気が燃焼を始めてからは急速に進み、優れたレーシングエンジンでは上死点後１５度くらいで燃焼圧力が最高頂に達するそうですが、普通のエンジンでは３０度くらいでしょうか？
よくエンジンの燃焼のことを爆発と表現しますが、ガソリンエンジンでの燃焼スピードは最高でも９０ｍ/ｓくらいですから、５００ｍ/ｓといわれる爆発の燃焼スピードとは違います。誰でも燃焼室とは言いますが爆発室とは言いませんものね。
燃焼がすべて終わるのはもう少しクランクが回転してからですが、一番上の図の⑧では排気バルブが開き始めてしまいます。
ハーレーのような比較的低速型エンジンでも下死点前４０度くらいに排気バルブは開き始めますから、高回転型エンジンではもっと速い時期に開きます。
前述のように優れたレーシングエンジンでは早々と燃焼を終えてしまう必要性も理解できます。
排気バルブが開いたほとんど瞬間にはシリンダー内の圧力は下がり、排気行程の邪魔にならないように備えます。つまり、下死点で排気バルブが開き始めたのでは、間に合わないのです。
そして一番上の図の⑨では吸気バルブが開き始めますが、燃焼済みガスはまだ燃焼室に残っていますけれど、優れた設計のエンジンでは、最大トルクを発生する回転域付近では吸気ポートの流速が充分で、勢いのある新しいガスが圧力の下がった排気ポートに燃焼済みガスを追い出してしまいます。
これは燃焼室の形状にもよりますが、排気ポートの圧力を速やかに下げるのは排気系統の仕事になります。
ココまで来るとバルブタイミングの役目も良く理解できます。
続きます。
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頑張れニッポン！頑張れピストンさん！
「エンジンのロマン」は愛読書です。工学博士の鈴木さんの著書で、アマゾンで探せばあると思います。