点火タイミングってナニ (;^_^A

ふと、本を読んでいて何気なく思いつきました。
読んでいたのはモーターに関する記事。

へぇぇぇ、モーターにも進角と遅角があるんだぁ、と思ったところからのスタート。

エンジンには進角と遅角と言うワードがあるのは知っておりました。整備士としては当然に使われる用語だからです。
エンジン好きな皆さまなら「進角」というコトバ聞いたことがあると思います。
何か、エンジンに＋αのチカラが乗りそうな甘い響きが心地イイ ('◇')ゞ
ってカンジかもしれません（笑）

まあ？？？な方にも簡単にご理解頂けるような説明に努めて参ります。
まず初めにご理解頂きたいのは、進角の「角」とはクランクシャフトの回転角度の「角」なんです。
クランクシャフトにはピストンが連結されていまして、大体はピストンが一番高い位置にある状態（上死点=TDC）を0度とします。ピストンがそのまま一番下まで下がると（下死点=BDC）クランク角は180度となるワケですね。
そのまま、また上死点に行くと360度と示されるワケです。

DE、ピストンが上死点から少し下がった状態で、これを『クランク角度に直すと10度のときが大切』と次に覚えてくださいませ。

このクランク角10度のときにシリンダー燃焼圧力が最大に達すると、エンジンにとって最もスムーズでパワーが出るという理論が自動車工学にはあります。

燃焼圧力が生じるという事はガソリンが燃えるという事であり、それはスパークプラグで点火した事を示しています。プラグの火花がガソリンに引火した直後では燃焼圧力は低いままです。これが火炎となって燃え広がると急激に圧力が高まっていきます。
つまり、
「点火時期」と「燃焼圧力が最大となる時期」には時間的な遅れが生じるのです。
エンジンがエライのは、このクランク角10度のときに圧力最大となる時間差を読んで早めにプラグに火花を飛ばすコトなんです。
例えば、エンジン2000回転のとき上死点「後」のクランク角10度に最大圧力を出せるよう火花を飛ばすタイミングを上死点「前」クランク角15度としましょう。

これが3000回転に上がると当然クランクの回転速度が速くなります。
すると火花を飛ばすタイミングを同じく上死点「前」クランク角15度としてしまうと燃焼圧力が最大化するのがクランク角15度とかになってしまうワケです。
これは、クランクの回転速度が速すぎて10度を追い越してしまうということです。

そこでコンピュータは考えます。
「クランク角10度に最大圧力を合わせるのがマストなら、回転数が上がれば点火時期を今までより早めないと」と。「回転数が下がるならば点火時期を今までより遅くしよう」と。
そして、力が欲しい時アクセルを強く踏んだらガソリン濃度が濃くなるワケで、「ガスが濃くなると燃焼スピードが上がるから点火時期を遅くしよう」と判断するのですわ。

クランク上死点後10度を固定として
■点火時期を早めるのを「進角」
■点火時期を遅くするのを「遅角」　　というんです。

これのリクツお解り頂けますか？
コンピュータは、冷却水温度、エンジン回転数、スロットル（アクセル）開度の変化に応じて火花を飛ばすタイミングを絶えず遅くしたり早くしたりしているのです。スゴイですねー (;^_^A

ちなみにエンジンにはノッキングという症状があります。これが出たときはシリンダーの中で「異状燃焼」が起きているということです。

このときコンピュータは進角・遅角どちらを指示するでしょうか？


答えは「遅角」です。
異状燃焼により燃焼速度が爆発的に上がるため点火時期を遅くしてエンジンが壊れるのを防止するんですね。ホント、スゴイですねー (◎_◎;)


これがエンジン。
次にモーターの話。進角と遅角はモーターにもある。燃焼していないのに？？？

モーターは電磁石と永久磁石の組合せで動いています。磁石同士を引き寄せたり反発させたりしてシャフトに回転運動を与えるワケです。
ですから、モーターにも「回転角何度のとき磁石を反発させよう、とか磁石同士を引き付けよう」というクランク角10度と同じ意味合いの基準があるようです。
そのタイミングで電気を流す、電気を切るというベストタイミングを狙って設計されています。

ところが、モーターには重大な弱点があります。
それは何か？

モーターの原理は発電機のそれを反対にしたものです。例えば自転車の発電機に電池をつなぐとモーターのように回転を始めたりします。
つまりモーターの回転数が高くなるほど発電機の性能も発揮されてしまうのです。結果、発電された電流が「逆起電流」となってバッテリー電流にカウンターを当ててしまい回転を阻害してしまいます。その逆起電流の大小で磁石を働かせる電流を流すタイミングがズレてしまうそうです。
この電流を流すタイミングを早くしたり遅くしたりしてモーターの性能を最大限発揮する仕組み。これを『進角』『遅角』と呼んでいるとのことです。

エンジン大好き💛、ハイブリッド... 、 ＥＶ．．．うーん　のＤＥさんには大変勉強になりました (◎_◎;)