圧縮率は、あらゆるエンジンの挙動を決定する要因です。これは、エンジンシリンダーが燃料と空気を圧縮する能力の評価です。ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなど、異なるエンジンには異なる圧縮率があります。しかし、ディーゼルエンジンの圧縮率は比較的高くなっています。なぜディーゼルエンジンの圧縮率は他のエンジンよりも高いのでしょうか？この疑問が頭から離れないかもしれませんが、すぐにその答えが見つかります。
それでは、一緒に探ってみましょう！
圧縮率の定義
エンジンが様々な条件下で適切に機能するためには、以下の条件が満たされている必要があります：
- 空気と燃料の混合
- 適切な圧縮比
- 点火プロセス
したがって、圧縮率は、シリンダーの最大容積（ピストンが下死点にあるとき）を最小容積（ピストンが上死点にあるとき）で割ることによって計算されます。
- ガソリンエンジン：エンジン出力を向上させるために圧縮率を上げる必要がありますが、ノッキングのリスクが高まります。
- ディーゼルエンジン：エンジンをより「静粛」にするために圧縮率を下げる必要がありますが、その代わりに、圧力と温度の条件が低くなると自己着火能力が低下し、燃焼が困難になります。
したがって、自動車エンジニアは、各燃料タイプを使用するエンジンの圧縮率を特定の範囲内に制限する必要があります。
なぜディーゼルエンジンの圧縮率は高いのか？ – 確認すべき主な理由！
一般的に、ディーゼルエンジンの圧縮率はガソリンエンジン（マツダの特殊なガソリンエンジンなどの例外を除く）よりも高くなっています。
典型的なガソリンエンジンの圧縮率は約8:1から12:1です。しかし、ディーゼルエンジンでは、圧縮率は通常約15:1であり、25:1に達する「特殊な」ディーゼルエンジンも存在します。
ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの主な違いは、点火機構にあります。ガソリンエンジンは、圧縮された空気とガソリンの混合気の燃焼プロセスを実現するために点火プラグを必要としますが、ディーゼルエンジンは自己着火の原理で動作します。空気とディーゼルの混合気が高圧（高圧縮率）で圧縮されると、発生した熱が自然発火の燃焼プロセスを生み出します。この特性により、ディーゼルエンジンは高いエネルギー効率を発揮します。
理由についてさらに詳しく知るために、以下にディーゼルエンジンが他のどのエンジンよりも高い圧縮率を持つ主な理由をリストアップしました。ぜひご覧ください！
1. 用途に基づく
ディーゼルエンジンは、機関車、船舶、トラック、その他の巨大な自動車などの重車輛に最適です。したがって、より高いトルクの応用があります。これほど大きな車輛を始動するには、大量のエネルギーが必要であり、最終的には燃焼率の増加につながります。空気の圧縮は、エンジン内部の大きなシリンダーで起こるプロセスです。したがって、燃料も迅速に燃焼されます。これによりエンジン内部でより多くの動力が生み出され、最終的にはより高い圧縮率につながります。したがって、エンジンシリンダーのサイズ、そしてもちろん用途が、ディーゼルエンジンが高い圧縮率を持つ理由です。
2. ノッキングの回避
ノッキングはエンジンにおける深刻な問題です。これは、エンジンシリンダー内部で異常燃焼が発生したときに起こります。ノッキングの問題は通常、ガソリンエンジンでより頻繁に発生します。圧縮率が増加すると、ガソリンエンジンはノッキングを起こすため、多くの人にとって理想的な圧縮エンジンとは見なされていません。ディーゼルエンジンに話を戻すと、ノッキングはありません。より大きなシリンダーは、燃料がエンジン内部を流れ、燃焼するための十分な空間を提供します。
エンジンがノッキングを発生させる主な理由は以下の通りです：
- インジェクター内部の点火遅れ
- エンジン内部の温度上昇
- 燃料インジェクターが燃料を完全に点火できない場合
したがって、エンジンのノッキングを避けるために、ディーゼルエンジンは最大の圧縮率を持っています。
3. 点火プラグ
ガソリンエンジンは燃料を燃焼させるために点火プラグを必要とします。ディーゼルエンジンは動力を発生させるために点火プラグを必要とせず、高い圧縮率だけで燃料を点火するのに十分です。エンジンが自己着火するためには、より高い圧縮率が必要です。さらに、ディーゼルは非常に揮発性が高く、空気を圧縮するだけで燃料を点火するのに十分です。したがって、エンジンが燃え上がったり他の危険が生じたりするのを防ぐために、ディーゼルエンジンは高い圧縮率を獲得するように構築されています。さらに、ディーゼルエンジンの予期せぬ問題に対処するために、専門家からいくつかの有用なメンテナンスのヒントを学ぶことができます。
結論
ですから、なぜディーゼルエンジンが高い圧縮率を持つのか疑問に思うたびに、これらの有用な情報を思い出し、ご自身の選択に合ったエンジンを選んでください。