マツダのロータリーエンジンは灯油でも動くという話を聞いたことがあるのですが、これは本当なのでしょうか?
理由は、吸入、圧縮、爆発、排気がそれぞれ異なった部分で行われるため、レシプロのようなノッキングが発生しないというものです.
専門家の方、経験者の方のお話が伺えれば幸いです.

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A 回答 (1件)

まず最初にローターリエンジンでもノッキングは発生します。

ノッキングが発生しづらい事に燃焼室自体が移動することが関係していることは確かですが、これは、ローターハウジングとローターで形成される燃焼室のうちローターハウジング側の壁面の温度が低いために起こる現象で、燃焼室の形状自体はむしろノッキングを起こしやすい形状といえるでしょう。ノッキングを起こしづらい燃焼室形状とはできる限り点火プラグからの燃焼室端部までの距離が短く、なおかつ距離が均一であることがもぞまれます。ロータリーエンジンのような燃焼室形状は理想からはかけ離れた形状といえます。

ノッキングという現象は点火プラグで点火する前に燃焼室内で圧縮された混合気に自然着火してしまうプレイグニッションと、点火直後に点火プラグの周辺の混合気が燃焼し燃焼室内の圧力が上昇することによって、燃焼室周辺部の混合気が自然着火することによって起こるデトネーションの2種類を総称して呼ぶ場合が多いようです。このような燃焼ではスムーズな燃焼がお行われず、急激な圧力上昇を伴うため、燃焼室内に衝撃波が生じその衝撃波が燃焼室の壁面を叩くため、ノッキング特有のキンキンという音を発生します。このような状況が起こるかどうかは、エンジンの性質による物と、燃料の性質(主に自己着火温度が問題、ガソリンは灯油よりも自己着火温度が高いのです。真っ赤に熱した鉄板の上に灯油をたらせば燃え上がりますが、ガソリンをたらしても蒸発するだけです)による物に大別されますが、互いに密接な関係があります。この状態がひどくなるとエンジンを破壊してしまうこともあります。

レシプロエンジンでも灯油で動く(無理にではなくそのように設計された)物もありますし、ロータリーエンジンでもターボなどを備えた物では、灯油(自己着火温度が低い)を燃料に使えば確実にノッキングを起こしますし、どのような燃料を使用するかはローターリーやレシプロという動作行程の違いよりも、そのエンジンの設計段階での細かなパラメーターによって決まります。

因みに、自動車用のガソリンエンジンに灯油や軽油などを使用して自動車を運行すると、エンジンが動くかどうかという問題以外に税法上の問題で脱税になりますのでご注意を。ディーゼル車に軽油以外の燃料を使用した場合も同様です。
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この回答へのお礼

詳細な解説をどうもありがとうございます。
ノッキングに関するメカニズムを専門的に学ぶことができました。
結論としては、市販のREエンジンでは無理のようですね。
税法上の問題は別として、技術的探求の質問でした。

お礼日時:2001/10/22 23:44

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Q燃料の引火点について

 ガソリン・灯油・重油などが混ざってしまった廃油があります。引火点は5℃程度です。
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 蒸留設備など大掛かりなものを使用せずにリサイクルできれば、方法は薬品の添加にはこだわりません。

Aベストアンサー

 油の引火点は、最も揮発性の高い成分で決まります。
 具体的には蒸留試験の初溜点に連動します。
 重い成分で薄めても、引火点はそれほど上がりません。
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Qレシプロエンジン形式の違いで排気音が違うのはなぜ?

ストレート6、V6、水平対向6、のエンジン形式の違いで排気音が違うのはなぜ?

Aベストアンサー

同じ「ボア」「ストローク」「バルブ数」「シリンダ数」「マフラーサイレンサ」と言う前提で、

(1)爆発のタイミング(間隔)が違う。
(2)エキゾーストマニホールドの「取り付け部」から「集合部」までの長さが違う。
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ざっと言ってコレだけでも排気音は変わります。更にエキゾーストパイプの肉厚、材質、長さ、車体への固定ポイント数や位置、マフラー吊りゴムの硬度等を変化させるだけでも排気音は変わります。

Q燃料の引火点について。

引火点とは、燃焼が始まるのに十分な燃料が気体中にある温度のことをいうことまでは理解できました!
しかしながら、燃料としてこの引火点の値が大きい方がいいのか、小さい方がいいのかがいまいちわかりません。
また、
ガソリンの引火点は     >-45℃
軽油の引火点は       >62℃
バイオディーゼルの引火点は >100℃
とかなり幅があるのですが、これはなぜでしょうか?
お返事よろしくお願いします。

Aベストアンサー

引火点(いんかてん、flash point)とは、可燃性の液体物質が空気と可燃性の混合物を作ることの出来る最低温度である。


燃料としてこの引火点の値が大きい方がいいのか、小さい方がいいのかがいまいちわかりません。

 使いかによります

 ガソリンは火花によって点火するガソリンエンジン向けに作られている。 この場合、ガソリンは点火される前に、燃焼できる範囲の中で空気と混合され、引火点より高い温度まで加熱され、それから、点火プラグで着火される。
 ガソリン燃料は、エンジンの熱によって点火の前に火がついてはいけない。したがって、ガソリンには低い引火点と高い発火点を持つことが要求される。
 
ディーゼル燃料は、圧縮比の高いディーゼルエンジン向けに作られている。 ディーゼルエンジンでは、空気は、ディーゼル燃料の発火点を上回るまで圧縮される。その後、燃料は高圧で吹き付けられ、再び燃料と空気が燃焼し始めない範囲のうちに保たれる。

 ディーゼルエンジンには、点火源がない。したがって、ディーゼル燃料には高い引火点と低い発火点を持つ事が要求される。


 とかなり幅があるのですが、これはなぜでしょうか?

 成分が違うから引火点が違います
 使用する目的に合わせて、成分を替えているからです

引火点(いんかてん、flash point)とは、可燃性の液体物質が空気と可燃性の混合物を作ることの出来る最低温度である。


燃料としてこの引火点の値が大きい方がいいのか、小さい方がいいのかがいまいちわかりません。

 使いかによります

 ガソリンは火花によって点火するガソリンエンジン向けに作られている。 この場合、ガソリンは点火される前に、燃焼できる範囲の中で空気と混合され、引火点より高い温度まで加熱され、それから、点火プラグで着火される。
 ガソリン燃料は、エンジンの熱によっ...続きを読む

Qロータリーエンジンは何故、マツダだけ?

ロータリーエンジンの実用化に真っ先に成功したのがマツダだったとして、何故、現在、乗用車でロータリーエンジンを開発しているのがマツダだけなのでしょう。
ロータリーエンジンのデメリットもありますが、メリットも大きく、まだまだ、今後の研究により大きな可能性があると思いますが、マツダ以外が製造、販売しない理由は何かあるのでしょうか。
欧州やヨーロッパの排ガス規制もあるかと思いますが、資本力の小さなマツダでさえも技術的に解決できるわけで、大メーカーができない筈もないと思うのですが・・・

Aベストアンサー

 自動車研究機関で研究員として就労している者ですのでとりあえず専門家とさせて頂きましたが・・・・厳密に申しますと熱力学は専門ではありませんが、技術者の方がどなたも回答されていない様ですので、ご参考までに回答致します。

 ロータリーエンジンを発明したのはNSU社(現在のアウディ社の4つの輪の一つ~アウディとは4つの会社が合併して誕生した会社で、故にエンブレムが4つの輪になっています)のバンケル博士で、NSU社が最初に量産しました。

 当時は画期的発明品として、世界のほとんどの自動車メーカが技術導入、或いは委託開発等の契約を結んだと思われます(東洋工業さん~現マツダ~は、NSU社のパテントを購入する形で技術導入した様です)。
 しかし、多くのメーカが研究段階で、或いは2~3の量産車の開発でロータリー計画を破棄し、最終的に残ったのはノートン(英国のバイクメーカ。1ロータのバイクを生産し、これは主にスコットランドヤードの白バイとして使われています)とマツダでした。

 さて、ロータリーエンジンは内燃機関としては致命的とも言える2つの欠点を有しており、今日では、良識ある(?)メーカは早い段階でその点に気づいたと見られています。

1.アペックスシールとサイドシール
 ロータリーは1つのロータが吸気・燃焼・排気行程を同時に受け持っている為、各部屋毎の完全なシールが必要です。しかし高温・高圧にさらされるシールは摩擦の少ないテフロンやデルリンなど合成樹脂系シールを使えるはずもなく、ピストンリングの様なバネ材をロータの三角の頂点とロータの側面に配する事になります。
 初期のロータリーではこのシールがガンで、板ばねや各部屋間の圧力差でシールをロータハウジング内に押し付けますが、何しろ摺動方向にはほとんど厚みがない板状の部品、ハウジング内面との摩擦力で振動し、チャターマークとゆぅ溝をハウジング内面に刻んでしまいます。
 このチャターマークはシールの構造上ほとんど回避不可能とも言える現象で、多くの自動車メーカがこの現象の為にロータリーエンジンの開発を断念した、と言っても過言ではありません(そして、元祖NSU社でもこの問題を解決出来ませんでした)。
 しかし東洋工業は、シール形状と材質、表面処理等の工夫により、市販車としての水準に達する耐久性を持たせる事に成功しました。この点はマツダの一人勝ち、と言えるでしょう。
 実際に調べたワケではありませんが、恐らくマツダのロータリーエンジンのシールは、特許と実用新案でガンジガラメに守られているはずです。これが、今日他メーカがロータリーを再び開発しにくくしている理由の一つとなっていると思われます。

2.燃焼室形状
 ガソリンは爆発物の中では、比較的燃焼がゆっくり進行する物質です。
 現在のガソリンエンジン技術では、馬力と燃費、それにクリーンな排ガスの為に燃焼自体をコントロールするところまで来ています。
 点火プラグから近い混合ガスほど目論見通りの燃焼が得やすく、膨張の進行に伴って燃焼室容積が増加するピストンエンジンは大変都合がよい機構であると言えます(いくら高回転を狙えるからと言って異常なショートストローク~つまりピストンのボアを大きくして排気量を稼ぐタイプのエンジンは、近年では作られていません。これは、ワイドなボアでは燃焼室の外れの方の混合気が点火プラグと離れすぎてしまい、燃焼コントロールが難しくなるからです)。
 さて、ここでロータリーの燃焼室形状を思い出すと・・・・見事なまでの『ダンビロ』です。これでは、ピストンエンジンに比べ燃焼コントロールがかなり不利である事は否めません。
 ロータリは機械損失が少ない為ピストン方式に比べ高効率であると思われておりますが、燃焼がピストン式に比べコントロールし難い以上、ピストン式より熱力学的に高効率である事はありません、どころか、ピストン式の効率と同等にする事さえ困難であると考えられます。
 よって、同じ馬力ならロータリエンジンは燃費が悪いワケです。馬力とは爆発力で、爆発力とは燃料を燃やした量でザックリと決められます。もしロータリ方式の効率(=燃焼を軸トルクに変える変換効率)が高いなら、ピストン方式より燃費がよくなるはずですが、現実はそぅなっていません。
 勿論、燃焼が効率的に進行しないなら、排ガスに関してもピストン式よりクリーンになる、とゆぅ話も考えにくいところです。
 この燃焼室形状は、ロータリーエンジンの今後の発展性を考える場合でも、すっかり暗くなってしまう要素と言えます。ピストン方式の内燃機関に莫大な経験と長い実績を持つ他の自動車メーカが、今更先行き不安なロータリーエンジンの市場に再参入するとは思えません。

・・・・以上の様に、ロータリエンジンとは機械工学的にも熱力学的(←エンジンの本質的性能を決定するのは機械工学の話ではなく熱力学の話です)にも致死的デメリットを内包しており、その点に気づいた多くのメーカが開発を断念したとゆぅのが真相です(ロータリーエンジンはかつて、『世界3大技術サギ』の1つ、などと言われた時代さえありました)。
 マツダでは、一時期ロータリーエンジン開発の中止を匂わせる様な発表もしていましたが、これを聞いた世界中の自動車エンジニアの半分以上が「あぁやっぱり」と思ったでしょう・・・・。

 自動車研究機関で研究員として就労している者ですのでとりあえず専門家とさせて頂きましたが・・・・厳密に申しますと熱力学は専門ではありませんが、技術者の方がどなたも回答されていない様ですので、ご参考までに回答致します。

 ロータリーエンジンを発明したのはNSU社(現在のアウディ社の4つの輪の一つ~アウディとは4つの会社が合併して誕生した会社で、故にエンブレムが4つの輪になっています)のバンケル博士で、NSU社が最初に量産しました。

 当時は画期的発明品として、世界のほとんどの...続きを読む

Q水溶性の引火性液体を水に溶かした場合の引火点など

水溶性の引火性液体を水に溶かした場合の引火点や発火点などは、おそらく低くなると思うのですが、どれだけ低くなるか、ということを計算で求めることは可能でしょうか?

Aベストアンサー

>おそらく低くなると思うのですが

逆だと思います。

「引火点が低くなる」ということは「低い温度で引火する」ということですから「引火しやすくなる」と言っていることになります。アルコールに水を混ぜれば燃えにくくなると考えるのが素直ですね。

引火という現象が起こる条件はその温度での蒸気圧が燃焼限界の下限を超えているということです。
加熱すれば蒸発は盛んになりますから蒸気圧は大きくなります。低い温度で蒸気圧が燃焼限界に達していなくても加熱すると蒸気圧が燃焼限界に達するようになります。そうなると火源を近づければ火がつくということです。
エタノールに水を混ぜればエタノールの蒸気圧は小さくなります。その分加熱によって蒸気圧を稼ぐ必要がありますので引火点は高くなるでしょう。

混合溶液の蒸気圧について調べてもらうと参考になるでしょう。
第一近似としては蒸気圧は濃度に比例して変化すると考えればいいです。
その分加熱が必要になりますが蒸気圧の温度変化の式が必要になります。

計算が面倒であれば蒸気圧表を利用すればいいでしょう。

80%のエタノールだとします。
蒸気圧は100%の時の値の0.8倍になります。
引火点は100%を前提にした値です。その値を t℃ とします。
蒸気圧表でt℃の蒸気圧がいくらになるかを調べます。その圧力をPとします。
蒸気圧がP’=P/0.8 になるような温度 t'℃ を表から求めます。
t'℃ が 80%溶液の引火点 だとしていいでしょう。

>おそらく低くなると思うのですが

逆だと思います。

「引火点が低くなる」ということは「低い温度で引火する」ということですから「引火しやすくなる」と言っていることになります。アルコールに水を混ぜれば燃えにくくなると考えるのが素直ですね。

引火という現象が起こる条件はその温度での蒸気圧が燃焼限界の下限を超えているということです。
加熱すれば蒸発は盛んになりますから蒸気圧は大きくなります。低い温度で蒸気圧が燃焼限界に達していなくても加熱すると蒸気圧が燃焼限界に達するようになります...続きを読む

Qレシプロエンジンが電気モーターより トルク、パワー総合的に勝るってこと

レシプロエンジンが電気モーターより トルク、パワー総合的に勝るってことはないのですかね

まあ新幹線がモーターなんだから明らかモーターの方がパワーあるのかな

Aベストアンサー

エネルギー源を内包しやすいレシプロエンジンと、エネルギー源を
外部に頼るモーターでは比較がしにくいです。
(1)同一エネルギー量
(2)同一のエンジン体積
などの基準となるものがないと比較できません。

基本的にモータの方が小型でトルクの対応幅も大きく、エネルギー効率も
いいのですが、発電機を混みにしてしまうと話は変わります。
レシプロエンジンは化学エネルギー→運動エネルギーの効率が約35%くらい
ですが、発電機は化学エネルギー→電気エネルギーの効率が30~35%くらい
で、モータの電気エネルギー→運動エネルギーの効率が約80%くらいです。
トータルで見ればレシプロエンジンの方が効率がいいと言えます。

しかし、電気エネルギーは貯蔵が容易で、車のようなトルクの上下に対応
しやすいのも事実です。プリウスが売れているのはこれが理由でしょう。

新幹線は16両の各車両にモーターがありますが、30両くらいの貨物列車では
先頭の機関車にディーゼルエンジンがあるだけです。この例からも単純な
比較は難しいものがあると思います。

Q引火点について

マニキュアとか除光液の引火点を知りたいんですが。

Aベストアンサー

まずは除光液などの成分が何か?ですが、化粧品成分辞典
http://www.styla.net/cosme/seibun/seibun.htm
によると、アセトン、エタノール、酢酸エチル、などが使われているようですね。

これらは皆かなり引火点が低いですが、最も低いのはアセトンでしょう。測定方法により値が違いますがマイナス20℃という値もあります。
酢酸エチルがマイナス3℃、エタノールは13℃です。
引火点以上では近くに火気があると引火する、という意味です。

除光液などの場合、何種類かの成分が混合されていると思いますので一概に引火点が何℃くらい、とは言いにくいですが、かなり低いことは間違いないでしょう。

ところで、これはご質問者さんとは関係ありませんが、先日飛行機で隣の席に乗り合わせた若い女性が、機内でマニキュアを塗り始めたんです。
もう、臭くて臭くて気分が悪くなりました。飛行機では逃げられませんし、まいりました。よっぽど注意しようかと思ったのですが、「言ってわかるような人なら始めからここでは塗らんだろう」と思い、結局何も言えずじまいでした。

臭いし、引火しやすくて危険なので、これを読んだ方は人が密集している場所や換気の悪い場所でマニキュアを塗るのはどうかご勘弁していただきたい。
国内線は機内が禁煙になって快適になりましたが、禁マニキュアにもしてもらわないと・・

参考URL:http://www.styla.net/cosme/seibun/seibun.htm

まずは除光液などの成分が何か?ですが、化粧品成分辞典
http://www.styla.net/cosme/seibun/seibun.htm
によると、アセトン、エタノール、酢酸エチル、などが使われているようですね。

これらは皆かなり引火点が低いですが、最も低いのはアセトンでしょう。測定方法により値が違いますがマイナス20℃という値もあります。
酢酸エチルがマイナス3℃、エタノールは13℃です。
引火点以上では近くに火気があると引火する、という意味です。

除光液などの場合、何種類かの成分が混合されていると思いますので...続きを読む

Qレシプロエンジンで空ぶかし(無負荷)時と加速(負荷)時のガソリン消費量

レシプロエンジンで空ぶかし(無負荷)時と加速(負荷)時のガソリン消費量の違いについて

大学でバイクに乗って、ちょっとは整備ができる位の学生です。
キャブレターを使用しているレシプロエンジンについての質問です。

A. 車(バイク)を止めた状態で、ギアを入れずに空ぶかしすると、回転数はあがります。
B. 加速時もアクセルを開けると回転数はあがります。

このとき、同じ回転数なら同じガソリン消費量なのでしょうか。

1. もし同じ消費量だとしたら、
加速時は爆発エネルギーは、車の運動エネルギーに変換されますが、
空ぶかし状態では爆発エネルギーは何に変換されているのでしょうか。

2.もしガソリン消費量が違うとすれば、
回転数が同じであれば、何がガソリン消費量を変えるのでしょうか。
(加速時はスロットル開度が大きく、空ぶかし時はスロットル開度が小さいため、
空気ガソリン混合比が、異なり、爆発エネルギーが異なるのでしょうか。)


長年の疑問です。教えてください!

Aベストアンサー

パワーライター店、セッティング担当です。

インジェクションでなく
『キャブレター』という前提でお話しします。

バイクのキャブの場合
ジェットはメインの一ヶのみです。
バイクの場合そのメインにニードルが刺さっています。

一定以上のスロットル開度がある場合
ニードルは全開になります。

ニードルが全開になると
吸気燃料料はメインジェットの番手で決まります。

その番手に吸気負圧を乗じたものが燃料消費量となります。

以上から
回転数が一定であるかどうかは燃料消費量に関係しません。
関係するのは
メインジェットの大きさ、ニードル形状
スロットル開度とそのときのニードルの位置・吸気負圧
です。

つまり
ご質問の(1)(2)共にその前提が成り立っていない事になります。

ただし、インジェクション制御で考えると
俄然わかりやすくなります。

Q1%エタノールの引火点

1%エタノール水溶液の引火点をご存じの方教えてください。

Aベストアンサー

重量比で水99、エタノール1であっても、体積比であっても、常温常圧、酸素濃度20%では、発火しないと思います。

これを100%酸素にしたり、高圧にして酸素濃度をアップすると燃焼可能になりますが、結構厳しい条件になります。

他に溶剤として、引火し易い溶媒に1%エタノールなら、その溶剤の発火点の条件程度で引火しますが、実験しないと希釈されたものは特別なもの以外、記載がないと思います。70%の消毒用なら日本薬局方に記載がありますので、調べてみてください。

Qレシプロエンジンについて

燃料流量とトルク、回転数、馬力を式でつなぐにはどうしたらいいですか?与えられているものは馬力が1000PSで、排気量が1000ccだということだけなんですが、どうにかなるもんなんですか?初めてこういうことを考えるにあたって大学生の僕には情報が少なすぎます。1000PSがとても大きいんだなぁくらいしかわかりません。ですのでどなたかわかりやすい説明お願いします。

Aベストアンサー

馬力、トルク、回転数に関しては
馬力=トルク×回転数÷716.2(または×0.001396)という式があります
http://carlife.carview.co.jp/User.asp?UserDiaryID=954600
http://blog.mag2.com/m/log/0000159493/106110993?page=1
燃料流量や排気量に関してはわかりません
こんなページもありましたけど参考になりますか?
http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2002/00198/contents/007.htm
ただし上記の式は4サイクルエンジンの場合です
2サイクルエンジンの場合は排気量あたりの馬力はほぼ2倍になります


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