マフラーの容量⑤

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タイトルからは大分かけ離れた内容になってきましたが、この際エンジンの奥深いところまで訪ねてみましょう。

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図のエンジンのバルブタイミングはエボエンジンに近いモデルと考えてください。６０００ｒｐｍくらいまでは可能ですが、図では３６００ｒｐｍ付近と仮定します。

前項のエンジンのバルブタイミングはピストンの動きに連れたものですから、この図の①にあるようにバルブのオーバーラップ（両方が開いている）は有りませんでした。

＊吸入行程

• オーバーラップが有ると吸気上死点で、既に新しいガスの導入が見られます。
• 上死点を過ぎてから排気バルブが閉じます。
• 下死点を過ぎたのでピストンは上昇に転じますが、新ガスの勢いが残っているので、まだ吸気バルブは開いていてバルブが閉じるまで吸気が行われます。
• ３６００ｒｐｍ付近が最大トルクが発生する回転域なのは、新ガスの充填効率が最大になるので仕事が一番大きくなるということです。

＊圧縮行程

• 吸気バルブが閉じて吸入したガスが圧縮されます。
• 圧縮比（行程容積/燃焼室容積+１）は高ければ高いほどパワーが大きくなりますけれど、ノッキングの問題と運転温度（耐久性も含む）や乗りやすさ、それに最近では排ガス規制などの理由でエボエンジンは８．５となっています。

＊点火

• 点火時期は回転数、燃焼スピード、火炎伝播距離によって異なります。
• ３６００ｒｐｍでは６０回転/秒です。
• １回転は１/６０秒。
• クランク角１度は1/３６０×６０で1/21600秒ですから、０．００００４６秒です。
• 燃焼スピードを仮に３０ｍ/ｓとし、火炎伝播距離を４０ｍｍとすると、４０ｍｍ/３００００ｍｍで所要時間は０．００１３秒です。
• 燃焼時間をクランク角に換算すると、０．００１３/０．００００４６で２８．２６度になります。
• つまり上死点前２０度において点火が行われると、上死点後８度で燃焼が完了ということです。
• 回転数が高いほどクランク角速度が速くなるので、点火時期が早くなる。
• 燃焼スピードが速ければ点火時期は遅くなり、その反対は早くなります。
• 燃焼スピードは空燃比によっても変化します。

ここまではどうでしょうか？続きます。