ハイオク論争（３）

出典 https://motor-fan.jp/tech/article/13319/big_4591897_202005261148520000002/


出典 https://glanze.sakura.ne.jp/ignition_timing.html

↑ 実際には燃焼速度が理想よりも遅いために効率に欠ける部分が発生してしまうのと、最大効率となる点火タイミングの調整が必要になるのと、

出典 https://autos.goo.ne.jp/column/984332/

↑ 圧縮比の向上によって熱効率（燃焼速度）の改善が図れることと、




↑ 実際には最適な点火時期や高い圧縮比を設定しようにも、ノッキングが発生してしまうとエンジンを破損させてしまうと言う、燃焼と効率のジレンマがある事がわかったかと思います。



ここから今回のネタになります。
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出典 https://glanze.sakura.ne.jp/ignition_timing.html

BTDC30度の点火でMBTが得られるエンジンで、そこから20度の進角から20度の遅角までの点火時期、すなわちBTDC50度～BTDC20度までを振った場合の筒内圧の変化を重ねた図です。
当然MBTとなる30度が一番トルクが出るのですが、MBTから20度進角させた50度の点火では20％のトルクダウン、MBTから20度遅角の10度の点火では90%のトルクダウンとの記述がみられます。
発生トルクと点火時期とMBTの関係性がこんな感じと分かると思います。
（余談ですがスパークから筒内圧の立ち上がり迄30度位のラグが見られるようですね。これが火炎核の形成の時間みたいです。と言うのと極低負荷での実験結果なので最高出力近辺では全く違った挙動となる事が推測出来ますね）

同じ運転条件でも最適な点火時期（MBT）で運用すると効率が良い、すなわち燃費も出力も良い訳ですが、必ずしもMBTで点火が出来る訳でも在りません。。そうです、ノッキングが起こる場合がある訳ですね。ノッキングが起きてしまう場合には燃焼圧力を下げる為に点火タイミングを遅く設定してノッキングを回避する必要が出てきます。



出典https://glanze.sakura.ne.jp/ignition_timing.html

↑ ハイオクとレギュラーでの点火時期とトルクの関係を示した図に成ります。少々理解がし難いので加筆します。




↑ レギュラーではノッキングのためにMBTでの点火が叶わず、ハイオクを使用すると必要以上にノッキングを抑制出来るので、MBTより進角側にも点火時期を設定できる程の余裕を得る事が出来るということ。


上記のハイオクの運転条件ではアンチノック性能に余裕を残している事に成るので、極限の出力や燃費を求める場合には未だつめ代が残る事に成るので、例えば少し圧縮比を上げた設定にしてハイオクのアンチノック性能を使い切る様な運転状態を作るのが最大効率になる事がイメージできるかと思います。←大体これをイメージする事になるのかな？
上図の状態では１Ｌ当たり１０円高額なハイオクガソリンの50％、５円分しか性能を発揮していない感じに成っちゃいますね。

逆に、レギュラーの使用でMBT点火が叶う様な、例えば圧縮比を低く設定したエンジンがあれば、レギュラーで既にMBT点火なのでハイオクを入れる意味は見出せない事に成ります。
今どきのハイオクには洗浄剤も含まれていないそうですしね。


要するに、エンジンの仕様や設定によってハイオクの意味がある場合と無い場合があると言う事に成ります。
プラスしてノック制御などの性格にもよっての特性変化なども考慮しなければなりませんね。

低中重視、コンプレッション高めのエンジンで、レギュラー指定の場合では、低中速ではギリギリMBT点火で、高回転ではMBT点火出来ていない様なセッティングの場合では、ハイオクを入れることによって高回転のMBT点火を実現する事が出来るようになるのでパワーアップに繋がりますね。
同じくレギュラー指定、コンプレッション低めのエンジンは、高回転でのMBT点火が可能となりますが、低中回転では余裕を持ってMBT点火している事になります。こう言ったエンジンにハイオクを入れてもパワーアップには繋がりません。

なのでハイオクの効果を語る場合には、この様に理詰めの理論で語る。若しくは特定のエンジンの特定の運転条件に絞って論議する必要があると言う事が出来るかと思います。




以上ここまで、ハイオク論争。でした。




エンジンって楽しいですね。