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圧縮比と使用ガソリンの関係について 圧縮比が高いエンジンはハイオク使用が多...

hem********さん

2018/11/2615:15:14

圧縮比と使用ガソリンの関係について

圧縮比が高いエンジンはハイオク使用が多いと教えられてきましたが、
圧縮比が9でもハイオクであったり、他方で13でもレギュラーである理由を

知りたくて投稿しました。

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k_f********さん

2018/11/2700:34:13

hem********さんへ

「予混合燃焼」をさせるガソリンエンジンは、圧縮上死点温度が高過ぎると、ノッキングに代表される自己不正着火を起こして壊れる危険が有ります。
ので、圧縮比 × 過給圧 × 充填効率の値によっては、耐ノック性能が高いハイオクタンガソリン指定とされる訳です。
又、特に

>13でもレギュラーである理由
の様な場合は、圧縮比 = 膨張比 という設定である、旧来からのオットーサイクルでは無く、圧縮比が膨張比より低く成る様に吸気バルブ閉じ時期を選んだ(ミラーシステムに拠る)アトキンソンサイクル化されているエンジンン、という事です。
排気量と燃焼室容量で機械的に決まる圧縮比より、吸気弁を遅閉じ(新気を1度吸い込んでから若干吐き戻す。早閉じも在る)にする事で圧縮比だけ下げる様にしたエンジン、なのです。d(^^)


エンジンは燃焼で得た高圧を膨張させて仕事に変換し、取り出す物である。
と定義するなら、圧縮は幾つでも構いません。出来るならしない方が効率が良い。無駄仕事ですから。

素早い燃焼時間で済む範囲内で、出来るだけ低い圧縮比の方が良い。
一方、膨張比は摩擦損との兼ね合いで決まる。
ピストンとコンロッドが直結する構造では、膨張比14位に効率のピークが来るので、そこを目指したい。が、圧縮比が14に成ると
・圧縮上死点温度が高過ぎてノッキングで壊れてしまうガソリン
・圧縮上死点温度が低過ぎて、冷間始動性が十分に得られなかったり、
https://www.youtube.com/watch?v=Nlk0AjvT6yY

低回転低負荷では中々綺麗な燃焼が得られなかったりするディーゼル
https://www.youtube.com/watch?v=Nlk0AjvT6yY
(有色の煙はアルデヒド類と言う毒煙)

と、おいそれとは採用出来ないままの日々が長らく続いて来たのでした。
理想に到達する為にはどうするか?
で、圧縮比だけ下げる、というアプローチが採られたのです。d(^^)

中々解り難い話だと思いますので、何か有りましたら補足なさって下さいな。

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azw********さん

2018/11/2818:23:28

圧縮比が9でもハイオクであったり、他方で13でもレギュラーである理由を
知りたくて投稿しました。


古い書籍では

トヨタ1500
ホンダ1300
圧縮比13.5の時代、レギュラーガソリン使用

tod********さん

2018/11/2818:12:14

高圧縮比(みかけの圧縮比)=高オクタンというのは古い常識と思ってください。
理由としては熱管理の向上によるノッキング抑制、可変バルブの普及、EGRの高度化、直噴による冷却効果などがあります。

特に可変バルブにて吸気バルブの遅閉じが一般的になったのは大きいと言えます。遅く閉じるという事は吸気を戻すわけで実質的な吸気量が減ります。この時点で実効圧縮比は下がります。EGRの導入も酸素が減りますので燃焼熱が下がりノッキングは抑制されます。
ただこれらの手法は高圧縮比により熱効率は上がりますが吸気量や酸素量は減るため出力は下がります。高圧縮なのに出力は以前とそれほど変わらないと不思議に思われた事があるかもしれません。これは高圧縮による出力アップがそのまま得られるわけではなくないからです。

hok********さん

2018/11/2619:48:23

他の方も書いていますが、ターボ車は圧縮比が低くても
ハイオク仕様です。
以前乗っていたゴルフ4 GTIが、5バルブターボの圧縮比8.6
でしたがハイオク仕様でした。
現在はBMWの直6エンジン2.2リッターNAですが、圧縮比
10.8のハイコンプ仕様と言っていいエンジンでこれもハイオク
指定です。

ちなみに日本のレギュラー90はヨーロッパでは農機具用です。
(ヨーロッパのレギュラーは95)

日本車はこんなオクタン価低くても軽四などには、
レギュラー仕様のターボ車があります。
日本の技術はすごいものがありますよ。

hun********さん

2018/11/2618:52:38

マツダが高圧縮の低燃費エンジンのスカイアクティブを開発してから他社もそれに倣って高圧縮化したからね。
それまではレギュラーでは安定して燃焼させる事が難しかった圧縮比でもレギュラーで出せるようになった。

>圧縮比が9でもハイオクであったり、
それターボの静的圧縮比じゃねの?
実際の動的圧縮比はそれ×ブーストだよ。

sjy********さん

2018/11/2616:38:41

ハイオクガソリン=高オクタン価ガソリン

空気を圧縮すると圧縮熱が発生します。
混合気を圧縮しても圧縮熱が発生し混合気が勝手に「自然発火」してノッキングの原因になります。

自然発火しにくくなるようにオクタン価を高めたものがハイオクです。

自然発火は圧縮比で発生するのではなく圧縮熱(圧縮圧力)で発生するので、ターボ車などは圧縮比が低くても過吸しているので圧縮圧力が高く圧縮熱も高くなるのでハイオク仕様になることが多いです。
逆にミラーサイクルエンジンなどは圧縮比が高くても吸気量が少なく圧縮圧力も高くならないのでレギュラー仕様になることが多いです。

また筒内噴射する直噴エンジンは圧縮比が高くても着火させるタイミングで燃料を噴射するのでノッキングの可能性が低くレギュラーでも大丈夫です。

圧縮比≒圧縮熱ではなく圧縮圧力≒圧縮熱なので高圧縮比=ハイオクとはならないのです。

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