デトネーション

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デトネーション(detonation)は爆轟のことであるが、内燃レシプロ機関の(圧縮後期および)燃焼and・or膨張の段階において発生する異常燃焼現象が以前は詳細に解っておらず総称されたりもしていたという歴史的事情から、専門的な論文等以外では今日でも総称的に(あるいは混同して)この語が使われることがあり、この記事でも異常燃焼一般について扱う。

概要[編集]

異常燃焼にはいくつかのパターンがあるが(点火前の圧縮行程で高温になった混合気が自然発火するものや、点火後に燃焼ガスに押されて未燃焼の部分が高圧高温になり、火炎面が到達する以前に発火してしまうもの、など)、特に、音速を越える非常に速い火炎伝播速度を持つ、衝撃波を伴う爆轟現象が内部で起きているものが(狭義の)デトネーションである。

異常燃焼は、過度な圧縮比やブースト(ターボなどの過給器搭載車)、指定オクタン価に満たないガソリンの使用、空気と燃料の混合気における希薄な混合比などが原因で発生し、軽度であればノッキング程度であるが[1]、重度のものはピストンが溶けるなどエンジンに致命的損傷を与える。

なお、積極的にデトネーションを利用し高効率化を期待した研究も行われており[2][3][4]パルス・デトネーション・エンジンの開発が各国で進められている。

関連項目[編集]

脚注[編集]

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  1. ^ 厳密には、「金属を叩くような音がする」という原義の(狭義の)ノッキング現象の正確な説明としては、デトネーションそのものによるのではない。圧縮中のシリンダ内における、プラグの火花からの燃焼の伝播によらない自発点火現象は、細かく見ると、同時多発的に着火するためにピストン上面に対し激しい圧力変化を伴うような燃焼となる。その圧力変化が振動として、ピストンからエンジン全体に伝わり、最終的にノッキング音となる。なおいわゆる「ディーゼルノック」は、ディーゼルエンジンの原理的に、通常の燃焼の様態がそれに近いためと説明できる。
  2. ^ 究極効率のエンジンを生む新圧縮燃焼原理を発見!
  3. ^ デトネーションを利用した新しい内燃機関
  4. ^ プロパン−空気混合気を用いたパルスデトネーションタービンエンジンの作動実験