圧縮点火

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着火遅れとディーゼルノックの関係

圧縮着火機関とは、一般的にディーゼル機関と呼ばれるもので、ガソリン機関とは異なる仕組みで燃料を燃やして動力を得ています。ガソリン機関は電気の火花を使って燃料に火をつけるのに対し、ディーゼル機関は空気をぎゅっと縮めることで生まれる熱を利用して燃料に火をつけます。 ピストンと呼ばれる部品がシリンダーの中を上下に動きます。ピストンが上にあがると、シリンダーの中の空気は小さくなって圧力と温度が上がっていきます。この高温高圧になったところに、燃料が霧状に噴射されます。すると、まるで火種を近づけたように、燃料は自然に火がつき燃え始めます。この燃焼によってピストンが押し下げられ、それが回転運動に変換されて車を動かします。 ディーゼル機関のこの仕組みは、圧縮着火と呼ばれます。圧縮によって高い温度と圧力を作り出すため、火花を起こすための装置、つまりガソリン機関でいうところの点火プラグが不要になります。また、圧縮比を高めることでより高い熱効率を実現できます。熱効率とは、燃料が持っているエネルギーをどれだけ効率よく動力に変換できるかを表す割合です。ディーゼル機関はガソリン機関に比べてこの熱効率が高いため、同じ量の燃料でもより長い距離を走ることができます。つまり燃費が良いのです。 ディーゼル機関は、高い力強さと燃費の良さ、そして頑丈さから、大きな貨物自動車や路線バス、工事現場で働く建設機械など、力強く長く使えることが求められる乗り物に多く使われています。また、近年は技術の進歩により、乗用車にもディーゼル機関を搭載したものが増えています。静かで振動が少ないディーゼル機関も開発されており、快適性も向上しています。
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圧縮点火の仕組みと利点

圧縮点火とは、空気をぎゅっと押し縮めることで温度を上げ、燃料に火をつける方法です。 ディーゼル機関はこの仕組みを使っています。ガソリン機関のように火花で火をつけるのとは違い、火花を出す部品を使わずに燃料を燃やすのが特徴です。 ピストンという部品がシリンダーの中を上に動くことで、中の空気が押し縮められます。すると、空気の温度が上がり、そこに燃料を霧状に吹き付けると、熱い空気と触れた燃料が自然に火がつきます。 このように、ぎゅっと縮めることで自然に火をつけるので、火花で火をつけるよりも、もっと強く空気を縮めることができます。このことを圧縮比が高いと言います。そして、圧縮比が高いほど、燃料のエネルギーを無駄なく力に変えることができ、燃費が良くなります。これを熱効率が良いと言います。 また、火花で火をつける場合は、火をつけるタイミングを精密に調整する必要がありますが、圧縮点火の場合はそのような必要がないため、機関の仕組みを簡素にすることが可能です。 圧縮比が高いことによる燃費の良さは、大きな自動車や船などに使われるディーゼル機関で特に役立ちます。これがディーゼル機関が広く使われている理由の一つです。 圧縮点火は、使う燃料の種類によっては排気ガスにすすが含まれるといった問題点もありますが、燃費の良さと丈夫さから、色々なところで重要な役割を果たしています。