ディーゼルエンジンのレッドラインがガソリンエンジンのレッドラインよりもはるかに低いのはなぜですか?


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ガソリン自動車が6500〜8000 rpmになるのに、なぜディーゼル自動車エンジンは約4500 rpmでレッドラインになるのですか?

これは圧縮率と関係がありますか?


私は12,13のマークについてラウンドのはるかに低い圧縮比を持つマツダのディーゼルを聞いたことがあること5500rpmで朱書き
リアム・ダン

回答:


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要するに、ディーゼルの低燃焼率とディーゼルエンジンの長いストロークに基づいています。

まず、これらのエンジンの違いを理解する必要があります。ディーゼルは純粋に燃料を圧縮し、加熱して強打して発電しますが、ガソリンは自然に痙攣し、爆発して発電するために火花が必要です。

とはいえ、

ガソリンエンジンはチーターと考えてください。軽量の骨を備え、流線型のボディを備えているため非常に高速ですが、ライオンやサイを殺すほど強力ではありません。

ディーゼルエンジンは象のようなもので、速度が遅く、強力ですが、巨大な体重を支えるために重い足が必要です。したがって、チーターほど速く走ることはできませんが、強力です。象の強さは、エンジンのトルクを意味します。

ガソリンエンジンは本来燃焼するため、爆発に耐えるためにヘビーデューティーパーツは必要ありません。はい、燃料を圧縮していますが、ディーゼルほどではないため、100ccオートバイは軽量構造(クランク、ピストン) )。

ディーゼルはガソリンほど燃焼しないので、燃焼するためにはるかに高い範囲で圧縮する必要があるため、シリンダーヘッド、ピストン、クランクはすべて圧縮爆発に耐えるために頑丈でなければならず、したがって速度を遅くする必要がありますピストン。

最後に質問に答えます:

ディーゼルはガソリンと比較してゆっくり燃焼し、ほとんどのディーゼルエンジンの場合、制限は約4800〜5000 RPMです。

上記の点に明確性を追加すると、ガソリンエンジンでは燃料のほぼ95%がすべてのストロークで燃焼しますが、ディーゼルエンジンでは一部のディーゼルがシリンダー内に残る燃焼速度が遅いため、各ストロークですべてのディーゼルが燃焼するわけではありません次のストロークなので、どれだけ強く押しても、ピストンが次のストロークの準備ができる前に少量のディーゼルが燃焼しないため、速度またはレッドラインが制限されます。


さらにいくつかのポイントを追加
Shobin P

1
詳細な優れた答えとそのチーターと象のアナロジーに対する+1。
saurabh64

1
ハハ、私は私の動物を知っています:-)
ショービンP

「力とはトルクを意味します」、これらはいわば2つの異なる動物です:)
Zaid

1
ディーゼルエンジンの長いストローク?本当に?トヨタの1ND-TVディーゼルエンジンは73 x 81.5mmのボアxストローク、トヨタ1NR-FEガソリンエンジンは72.5 x 80.5mmのボアxストロークです。私の意見ではそれほど長くはない。そのため、ロングストロークがディーゼルエンジンの低いレッドラインRPMを説明できるとは思わない。
juhist

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Anarachの優れた答えを拡大するため。ディーゼルの燃焼速度はガソリンよりも遅く、RPMが高いと、シリンダー内の混合物がまだ燃焼しているときに排気バルブが開く危険があります。特に吸気バルブと排気バルブが同時に開くように設計されたエンジンでは、RPMを高くします。燃焼室でまだ燃焼イベントが発生していると、爆発の危険があり、エンジンが完全に破損します。

ガソリンエンジンでは、燃焼が始まる各シリンダーのサイクルの正確なポイントを制御しているという議論もおそらくあります。ガソリンエンジンは、ディストリビューター本体内の重量またはECUマップを介した電子的手段により点火を進めます。ディーゼルエンジンを使用すると、圧縮に依存して燃料に点火するため、このイベントがトリガーされるタイミングに制限されます。これは、通常、このようなエンジンの出力帯域がはるかに狭いためです。


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WRTディーゼル燃焼タイミング、これらのエンジンは直接噴射されます。噴射が始まると、点火が始まります。理論的には、燃料がシリンダーに噴射されるタイミングを変更することにより、燃焼イベントの時間を変更できます。それが起こると言っているわけではありませんが、可能です。また、WRTエンジン速度、ガソリンエンジンは定期的に高回転する能力があります。一部のディーゼルエンジンも同様です。エンジンの組み立て具合に依存します。
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

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Paulster2は正しいです。エンジンのクランク角タイミングに対して噴射タイミングを変えることが、ディーゼルエンジンの燃焼プロセスを制御する主な方法です。従来のガソリンエンジン(PFIまたはSIDI)では、火花(燃焼プロセスの開始を制御する)の前に燃料と空気の大部分が事前に混合されます。その経路は、SIDIの場合でも、通常、燃料噴射タイミングはエンジン上死点(TDC)に関して非常に早いです。これらはすべて、比較的速い燃焼プロセスをもたらします。

ディーゼルエンジンでは、燃料がTDCの近くの高温の空気(圧縮の結果)に噴射されます。これは、燃料と空気の混合物が自動点火するまでに少し時間がかかります(点火遅延)。この時点まで、燃料噴射はまだ行われており(従来のディーゼル燃焼の場合)、ディーゼルエンジン固有の燃焼モデル、つまり混合燃焼が行われます。このモデルでは、燃焼率は燃料/空気の混合率によって決まります。ディーゼル燃焼のユニークなモデルは基本的に、吸気または圧縮行程で混合プロセスを割り当てるガソリンエンジンとは異なり、燃焼プロセスに混合と燃焼が含まれていると判断し、全体的なプロセスを高速化しました。他の要因も、ディーゼルエンジンのより重いビルド(より大きな運動量)、より高い圧縮比(より長いストローク)のようなものです。

一般的に、ディーゼルエンジンは、十分なトルク/出力を得るために高回転を必要としない/必要としません。

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