キャブレター式圧縮着火模型エンジン

キャブレター式圧縮着火模型エンジンは、一般に模型ディーゼルエンジンとして知られ、模型推進用に作られたシンプルな圧縮着火エンジンです。模型推進には、主に模型飛行機や模型ボートなどが用いられます。これらは、メタノールベースの燃料を混合し、熱線フィラメントで点火する一般的なグロープラグエンジンと非常によく似ています。その名称、圧縮着火、そしてディーゼル燃料に似た灯油燃料を使用するにもかかわらず、模型ディーゼルエンジンは実物大のディーゼルエンジンとの共通点はほとんどありません。

フルサイズエンジンとの比較

トラックなどに搭載されているようなフルサイズのディーゼルエンジンは、燃料噴射式で、2 ストロークまたは4 ストロークです。これらのエンジンでは、混合気に点火するために圧縮着火を使用します。シリンダー内の圧縮により、吸入された燃料が十分に加熱され、外部の点火源を必要とせずに点火が起こります。このようなエンジンの基本的な特徴は、ガソリンエンジンとは異なり、空気だけを吸い込み、燃料は燃焼室に別途噴射することによってのみ混合されることです。模型用ディーゼルエンジンは、代わりに、クランクケースで給気を圧縮するキャブレター式の 2 ストロークです。キャブレターは、燃料と空気の混合気をエンジンに供給します。混合気の比率はほぼ一定に保たれ、その総量はエンジン出力を制御するために絞り込まれます。ディーゼルと同様に圧縮着火を使用する点を除けば、その構造は小型の 2 ストロークオートバイや芝刈り機のエンジンと多くの共通点があります。

可変圧縮

模型ディーゼルエンジンは可変圧縮比を備えています。この可変圧縮比は、シリンダー上部にある「コントラピストン」によって実現され、ねじ込み式の「Tバー」によって調整可能です。エンジンの行程容積は一定ですが、コントラピストンを調整することで上死点における燃焼室の容積が変化するため、圧縮比（行程容積 + 燃焼室 / 燃焼室）もそれに応じて変化します。固定圧縮ヘッドを備えた模型ディーゼルエンジンも存在します。例としては、英国の5cc OWATや米国のDRONEなどが挙げられます。これらのエンジンの圧縮比は固定ですが、燃料中の潤滑油の量を増減することで圧縮比をわずかに調整できます。また、エンジンの負荷も圧縮比と点火時期に影響を与えます。プロペラが大きいほど燃焼時間が長くなり、圧縮比が高くなります。プロペラが小さいほど負荷が軽減され、圧縮圧力の上昇も抑えられるため、点火時期が早くなります。

利点

ディーゼルエンジンは、同じ排気量のグローエンジンよりも高いトルクを発生することが分かっており、同じ出力をより低い回転数で、より小さな排気量のエンジンで発生できるため、燃費効率も優れていると考えられています。しかし、エンジンが30:1にも達する非常に高い圧縮比に耐えられるようにするために、より頑丈な構造が必要となるため、比出力はグローエンジンよりも大幅に優れているとは言えません。また、ディーゼルエンジンは燃焼速度が速いため、排気ポートが露出している場合でも燃焼が継続し、かなりの騒音が発生するグローエンジンとは異なり、大幅に静粛性が向上します。

デメリット

グロープラグエンジンと比較すると、模型用ディーゼルエンジンは広範囲の出力にわたってスロットル制御が難しく、 2 ストロークまたは 4 ストロークのグロープラグエンジンよりも無線制御模型には適していませんが、この違いは現代のシュニューレポートエンジンを使用するとそれほど目立たないと言われています。

燃料

これらの「ディーゼル」は、灯油、エタノール、エーテル、ひまし油または植物油、そしてセタンまたは亜硝酸アミルの発火促進剤を混合した燃料で動作します。使用される燃料は、揮発性が高く引火点が極めて低いジエチルエーテルを灯油と潤滑油に混合したもので、さらにごく少量（通常2%）の亜硝酸アミル、あるいは最近では硝酸イソプロピルなどの発火促進剤が添加されています。

起動

エンジンを始動するには、圧縮を下げ、調整可能なニードルバルブでスプレーバーの混合気を濃く設定し、クランキングしながら徐々に圧縮を上げていきます。エンジンが始動するまで圧縮を上げます。次に、混合気を薄くして圧縮を上げます。グロープラグエンジンと比較すると、模型ディーゼルエンジンは燃費がはるかに高く、搭載する燃料の量に対して耐久性が高くなります。また、トルクも高いため、より大型で高ピッチのプロペラを低速で回転させることが可能になり、圧縮を下げることで、この低速での早期点火を補います。排気ポートが露出するよりもかなり前に燃焼が起こるため、これらのエンジンは、同様の排気量のグロープラグエンジンよりもかなり静かです（消音器がない場合）。

参照

可変圧縮比

参考文献

外部リンク

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