アフターファイヤーはなぜ起きるのか?

アフターファイヤー発生のメカニズム

アフターファイヤー

アフターファイヤーは、次のメカニズムで発生します。

①運転中にエンジンが、何らかの原因によって不完全燃焼を起こし、シリンダーから未燃ガスを排出
②排出された未燃ガスが排気管の中に一時的に滞留
③滞留した未燃ガスが、次のエンジン行程で排出された高温の排気ガスや排気管内のホットスポットで着火
④排気管内で着火した未燃ガスは、激しく燃焼して爆発音を発生。場合によっては、排気管出口から火炎となって噴出

アフターファイヤーが発生する理由とは?

アフターファイヤー

エンジンを正常に運転するためには、シリンダーに吸入する空気と投入する燃料の重量混合比を、可燃混合比の範囲に収める必要があります。不完全燃焼は、可燃混合比の範囲から外れたことで起きています。

具体的には、混合気が濃すぎる(燃料が多すぎ)、または混合気が薄すぎる(燃料が少なすぎ)場合に起こります。また、点火時期が通常よりも大きく遅れてしまった場合にも、燃焼が終わり切らずに不完全燃焼となります。

燃料は、炭化水素(HC)の混合物であり、不完全燃焼すると、燃え切らなかったHCやCOなど(総称して未燃ガスと呼ぶ)は、シリンダーから排気管へ排出されます。この未燃ガスは、非常に燃えやすいため、高温の排気ガスや排気管の中のホットスポットで着火し、アフターファイヤーが発生するのです。

レーシングカーでよく見かけるアフターファイヤー

アフターファイヤー

レーシングカーは、コーナー手前で減速する際、その後のレスポンスを良くするために、燃料カット(燃料の供給を止める)をせずに、ある程度燃料をシリンダーの中に噴射しています。

この減速時に供給された燃料が不完全燃焼を起こすことで、未燃ガスとなって排気管に排出され、火炎を伴ったアフターファイヤーが起こるのです。

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