車で常識でありながらも、信じられないことがあります。
どの車でもエンジンは6000r/min程度は回ります。しかし、考えてみると、4サイクルエンジンでは、1分間に3000回爆発していることであり、1秒では50回爆発しています。時間に直すと、0.02秒以内に吸気し圧縮して、爆発し排気するのです。筒内に溜まったガソリンを完全燃焼させる時間は半分の0.01秒のはずです。
私の考えに間違いがなければ、これくらいは正常に動作するようです。
しかし、フォーミュラカーのエンジンともなると19000R/MINまで回ります。その高回転エンジンに対応するため、ニューマチックバルブシステムなるものを採用しているようです。
通常エンジンのバルブはスプリングによって閉じられていますが、カムによって開かれ、気筒内に吸排気を行う仕組みになっています。
これが高回転になると、金属ばねでは追従できなくなり、空気圧でこれを代用する仕組みのようです。
19000r/minということは、4サイクルだと、1分間に9500回吸気バルブが開閉し爆発しており、1秒間だと158回爆発していることになります。
ばねだと無理だが、エアだと開閉可能とは驚きでした。むしろエアの方が応答が遅いと思っていました。まあ、実際は空気は安定しないので、窒素などが用いられるとは思います。
0.006秒で、筒内の燃料を燃焼させるだけでも時間が足りない気もしますが、そういうのを熱く語ってくれる方とお会いしたいものです。
Posted at 2021/08/22 21:24:25 | |
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