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2025年01月16日

点火時期って結局どのくらい前に点火してるん?

点火時期って結局どのくらい前に点火してるん? パワーFCのみならず、
いわゆるフルコンにあたるECUは点火時期などにTDCを基準にして
角度で指定していると思います。

一般的に点火時期はTDCより前なのでBTDC何度と指定する場合が多いと思います。

点火時期はアイドリング状態を基準として、
高回転になるにつれて進角させていくことが一般的です。
(ターボ車で高ブーストの場合は逆に遅角させることもあるようです)

一方、火炎の進展速度(火炎伝播速度)は距離と時間次元で表現されます。

点火時期はエンジン回転数と負荷でマップを作りますが、
ノッキングに関係する火炎の進展速度は距離と時間次元となり
次元が異なるためいまいちピンとこなかったので
エンジン回転数とクランクシャフト角度を元に
TDCを基準にしてエンジンの回転数とBTDC何度でBTDC何msなのか?
を算出したのがタイトル画像です。


X軸がエンジン回転数、Y軸がTDCを基準にした角度、値がTDCを基準にした時間[ms]となります。

この表を作った理由は、
800rpmの時と8000rpmの時ではエンジン回転数が10倍違うのに対して、
点火時期は数十度違っていて
その違いが大きいのか小さいのかいまいちピンと来なかったためです。

ノッキングが発生する条件としては、
東北大、ガソリンエンジンのノッキングの全容解明に迫る新たな事実を発見
にて紹介しておりますが、
未然ガスの温度が1250Kを超えたときにノッキングが発生するとされています。

未然ガスの温度がそこまで上がるには、
点火時期と、ピストンが上昇して下降する時間、火炎の進展速度が関係してきますが、
点火時期が早すぎると、
シリンダー壁面で未然ガスが断熱圧縮される為に未然ガスの温度が上がりすぎ
ノッキングが発生します。

一方、未然ガスの温度がノッキング限界に達する前にシリンダー壁面まで火炎が進展してしまえば
未然ガスが無くなるためにノッキングが発生しなくなります。

では、その限界は?と言ったことを時間軸で把握するために
こちらの表を作成しました。

じゃあ実際のエンジン回転数と負荷軸での点火時期は
BTDC何msなのか?というのが疑問点になりますが、
こちらにつきましては
点火時期って結局TDC何秒前に点火してるん?
をご覧いただければと思います。。

ご視聴くださいましてありがとうございますm(_ _)m

----------略語----------
※TDC=Top Dead Center=圧縮上死点
ピストンがコンロッドから最も遠い位置(シリンダーヘッドに最も近い位置)の状態
ピストンピンがオフセットしている場合はクランクピンがシリンダヘッドに最も近い角度とピストンがシリンダヘッドに最も近い角度が異なる場合もある
私の記事ではピストンがシリンダーヘッドに最も近い位置をTDCと表現する


※BTDC=Befor Top Dead Cener=圧縮上死点前
ピストンがTDCに向かっている状態でTDC前の角度

クランクシャフトが時計回りに回っていると考えた場合、
12時の位置を0°とすると3時の位置は90°ATDCとなり
9時の位置は-90°ATDCとなるが、
-90°ATDCはTDCより前になるので
BTDCを使用した場合はTDC前の角度を表現するため90°BTDCと表現する

TDC後の角度を示すATDCがあるため、明示的に角度を表現する際に使用する


※ATDC=After Top Dead Denter=圧縮上死点後
ピストンがTDCから離れている状態でTDC後の角度

クランクシャフトが時計回りに回っていると考えた場合、
12時の位置を0°とすると3時の位置は90°ATDCとなる

また、-2°BTDCは
クランクシャフトが時計回りに回っていると考えた場合にTDCより後になるので
2°ATDCとなる

※進角
10°BTDCを15°BTDCとする場合に5°進角するというように使う
点火時期の場合は点火時期を早める場合に使う

※遅角
10°BTDCを5°BTDCとする場合に5°遅角するというように使う
点火時期の場合は点火時期を遅らせる場合に使う


こちらの設定内容は可能な範囲で公開しております。
注:この設定を行ったことに寄る不具合は当方では対応できません(-_-;)
パワーFC設定履歴

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1dAj4tPknmJ0FLr9VkYtK4gQZPmDkLbGaRFSOueKuASY/edit?gid=604622174#gid=604622174
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Posted at 2025/01/16 22:03:17

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