なぜ点火のタイミングが圧縮行程に設定されているのでしょうか?

内燃エンジンでは、点火のタイミングは圧縮行程ではなく、圧縮行程の上死点 (TDC) の少し前に設定されます。火花点火エンジンは、点火プラグを使用して燃料混合物に点火します。この火花のタイミングは、エンジンの性能と効率を最適化するために重要です。

点火のタイミングが圧縮ストロークの前に設定される理由は次のとおりです。

1. 完全燃焼を確保する :TDC の少し前に燃料と空気の混合物に点火することにより、ピストンが下向きのストロークを開始する前に、より多くの混合気が燃焼する時間が確保されます。これにより完全な燃焼が保証され、未燃の炭化水素の生成が最小限に抑えられ、排出量が削減されます。

2. 最大圧力 ：燃焼プロセスによりシリンダー内に圧力が発生します。 TDC の前に混合物に点火することで、圧力がより緩やかに上昇し、結果として燃焼プロセスがよりスムーズになります。これにより、エンジンコンポーネントへの過度のストレスが軽減されます。

3. 効率的な発電 :エンジンの目的は、燃焼による熱を機械的仕事に変換することです。点火のタイミングを正しく設定することで、燃焼によって膨張するガスが効果的にピストンを最大の力で押し下げ、動力を発生させることができます。

4. パフォーマンスの最適化 :点火の正確なタイミングは、エンジンの設計、燃料の種類、運転条件によって異なります。点火時期を遅らせると燃費が向上し、排出ガスが削減されます。一方、点火時期を遅らせると低速トルクが向上し、エンジンのノッキング (早期点火) のリスクが軽減されます。

5. エンジンノック防止 ：ノッキングは、シリンダー内の過剰な熱と圧力により混合燃料が早期に着火するときに発生します。点火時期を正確に制御することにより、ノッキングの可能性を最小限に抑え、スムーズで信頼性の高いエンジン動作を保証します。

最新の車両では、点火タイミングはさまざまなセンサー入力に基づいてエンジン コントロール ユニット (ECU) によって電子的に制御されます。 ECU はエンジンの状態を常に監視し、点火時期を調整して最適なパフォーマンス、効率、排出ガス制御を実現します。