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ディーゼルおよびガソリンエンジン


英国とオーストラリアでは、ガソリン エンジン (米国ではガソリン エンジンとも呼ばれます) は、ガソリン (ガソリン) やその他の揮発性燃料 (ジェット燃料など) で作動するように設計された火花点火式の内燃機関です。ほとんどのガソリンエンジンで圧縮が使用される前に、燃料と空気は通常、適切な燃焼を確保するために事前に混合されます (ただし、一部の最新のガソリンエンジンは現在、シリンダーへの直接ガソリン噴射を使用しています)。予混合は、以前はキャブレターを使用して行われていましたが、現在は、電子制御のコストと複雑さがエンジン効率の向上を保証しない小型エンジンを除いて、電子制御燃料噴射を使用して行われています。このプロセスは、燃料と空気を混合するピストンではなく、スパーク プラグを使用して燃焼プロセスを開始するという点で、ディーゼル エンジン (レシプロ エンジンとも呼ばれます) のプロセスとは異なります。ディーゼル エンジンで圧縮される (したがって加熱される) のは空気だけであり、燃料は圧縮行程の終わりに非常に高温の空気に噴射され、それが自然発火します。液化石油ガスで作動するエンジンは、ガソリン エンジンとして分類することもできます。

ディーゼルおよびガソリン エンジン:概要

Rudolf Dieselにちなんで名付けられたディーゼルエンジンは、機械的圧縮の結果としてシリンダー内の空気の温度が上昇することによって燃料の点火が引き起こされる内燃エンジンです。その結果、ディーゼルエンジンは圧縮点火エンジンと呼ばれます。ディーゼルエンジンは、数種類ある内燃機関 (CI エンジン) の 1 つです。一方、ガソリンエンジン(ガソリンエンジン)やガスエンジンなど、混合気のプラグ点火を利用するエンジンは、内燃機関(天然ガスや液化石油などの気体燃料を使用するエンジン)に分類されます。ガス)。ディーゼル エンジンは、排気ガスからの残留燃焼ガスを含む空気または空気のみ (排気ガス再循環 (EGR) として知られています) を小さな空間に圧縮することによって動作します。吸気行程中に空気がチャンバーに引き込まれ、圧縮行程中に空気がチャンバーから押し出されます。これが起こると、燃焼室内の空気の温度が極端に上昇し、燃焼室内に送り込まれた噴霧化されたディーゼル燃料が発火します。不均一な混合気は、燃料が燃焼直前に空気中に導入され、燃料の分散が不均一になると生成されます。これは不均一混合気と呼ばれます。ディーゼルエンジンが発生するトルクの量は、空燃比(AFR)を調整することによって調整されます。ディーゼル エンジンは、吸入空気を制限するのではなく、噴射される燃料の量を変更することに依存しており、この用途では空燃比が高くなることがよくあります。

ディーゼル エンジンの進化

当時ミュンヘンの「工科大学」の学生だったルドルフ・ディーゼルは、1878 年の春にカール・フォン・ラインドが行った講義に出席した。一方、カルノー サイクルでは、条件の等温変化を利用することで、蒸気エンジンよりもはるかに多くの熱エネルギーを仕事に変換できます。ディーゼルによれば、これが、カルノー サイクルで作動できる高効率エンジンを開発するという着想に火をつけたのです。実験の一環として、ディーゼルは実験的なファイア ピストンにさらされました。これは、Lined が東南アジアから入手した急速な断熱圧縮原理に依存する伝統的な着火剤です。数年間の研究開発の後、ディーゼルによって書かれたエッセイ「合理的な熱モーターの理論と構造」は、彼の努力の結果として 1893 年に出版されました。ディーゼルのエッセイは激しく批判されましたが、彼の推論の誤りに気づいた人はほとんどいませんでした。彼の合理的な熱モーターは、一定の温度サイクル (等温圧縮) で動作するはずでした。これには、圧縮に必要なレベルよりもはるかに高いレベルの圧縮が必要でした。点火。基本的に、ディーゼルの発明の背後にある目的は、空気を非常にきつく圧縮して、燃焼温度よりも高い温度に到達させることでした.一方、そのようなエンジンは、有用な作業を行うことはできません。

ガソリンエンジンの進化

Étienne Lenoir、Siegfried Marcus、Julius Hock、George Braydon が以前に試みていましたが、1876 年にドイツで世界初の実用的なガソリン エンジンを作成したのは Nicolaus August Otto でした。

結論

「ガソリンエンジン」という用語は、ガソリンを燃料として作動する内燃機関を指します。オットーサイクルの原理に基づいて動作します。ガソリンエンジンでは、キャブレターを使用して空気とガソリンの混合気を作り、それを吸気バルブからシリンダーに送り込みます。ガソリンは引火点が低く (摂氏 43 度 (華氏 45 度))、その結果、低温で発火し、圧縮比が低くなります。ガソリン エンジンとディーゼル エンジンの出力を比較すると、前者はそれほど強力ではありません。

ディーゼルエンジンは、ディーゼル燃料で動き、電気を生み出す内燃機関です。作動に関してはディーゼルサイクルに基づいています。このエンジンには燃料噴射器があり、ディーゼルをシリンダーに噴射します。ディーゼルエンジンでは、空気と燃料の組み合わせは事前に形成されていません。むしろ、空気と燃料が別々にシリンダーに導入されます。

ディーゼル エンジンの引火点 (>52 °C (126 °F)) が非常に高く、引火点が非常に高いため、圧縮比が高くなります。ディーゼルの燃焼のためのこのプロセスでは、スパークプラグは使用されません。空気からの熱は、燃料インジェクターによって霧の形で噴霧され、炎によって点火されるディーゼルに点火するために使用されます。ガソリン エンジンと比較すると、ディーゼル エンジンによって生成される電力量ははるかに多くなります。



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