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免許を取るのですけど、車のエンジンブレーキの仕組みがよく分かりません

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1110140660 公開 2021-10-11 02:04:00 | 显示全部楼层 |読書モード
免許を取るのですけど、車のエンジンブレーキの仕組みがよく分かりません。
速度のエネルギーをどうやって消費(転換?)しているのですか。
tak1046123007 公開 2021-10-11 10:03:00 | 显示全部楼层
他の回答者さんと質問者さんのやりとりを見て興味が沸いたので参加させていただきます。
ガソリンエンジン(特殊な物を除く)を例に説明させていただきます。
質問者さんがお考えの通り、圧縮工程での抵抗は膨張行程で、かなりの割合で相殺されます。
バルブスプリングを押す抵抗も、バルブが戻る時に100%ではありませんが、ある程度は相殺されます。
実はエンジンブレーキの主なエネルギーは吸入工程です。
スロットルバルブが閉じている(アクセルを放している)時に、吸入工程のシリンダー内は大きな負圧になります。
ですので、圧縮工程や膨張行程での抵抗は主に機関的な抵抗だけになります。
排気工程で負圧は開放され、次の吸入工程で新たに負圧を作る抵抗が生まれます。
ディーゼルエンジンにはスロットルバルブが有りませんので、ガソリンエンジンの様なエンジンブレーキは掛かりません。
その為に、排気ブレーキという物や、それ以外の補助装置(磁石式のリターダーなど)が装備されています。
上記の様に、スロットルバルブの有無で条件が変わる事から考えても、スロットルを閉じた事による負圧の抵抗が、エンジンブレーキの主なエネルギーと考えて間違いは無いと思います。
1052294671 公開 2021-10-11 10:24:00 | 显示全部楼层
摩擦抵抗が主です。
スロットルバルブが閉じているから、負圧になるため、ピストンの抵抗になる。
って、よく耳にする話で、イメージも容易。
でも、注射器と同じで、引っ張るのに力が必要な分、手を離せば勝手に戻る。
吸気工程に必要なエネルギーは、圧縮行程で相殺されるわけです。
(燃焼室内が負圧になるのでね)
なので、スロットルバルブが閉じているから、エンジンブレーキが強くなる。
と言う理屈は、間違っています。
全く無いわけじゃないですが。
エンジンブレーキのほとんどは、機械の摩擦抵抗で消費されていきます。
ac_113454195 公開 2021-10-11 10:01:00 | 显示全部楼层
まず、オルタネータ(発電機)がエンジンに回されていますからそこで電気エネルギーに変換され電装品で消費されるのが1つ。
クーラーを使っていればコンプレッサーも回してているのでそこでも消費され、その他ブレーキオイルの加圧でも消費されます。
エンジン自体の摩擦抵抗によるものは全て熱に変換されていると思って良いでしょう。

それ以外の要素としては
ガソリンエンジンであれば、アクセルオフでスロットバルブが閉じるので吸入行程では外気を吸うのではなくスロットルバルブからシリンダー間の空間の真空引きをしているような状態になります(つまり大気圧に逆らって減圧してるわけなので敢えて言えば大気の位置エネルギーに変換でしょうか)ので運動エネルギーがうばわれます。
圧縮・膨張(アクセルオフなので燃焼はしませんが)では圧縮してもすぐ戻してしまうのでエネルギーはあまり奪われず(弁の開閉タイミング等により圧縮膨張量が完全に同じではない為多少抵抗になる)、排気は排気系の抵抗があるのでそこでは若干奪われるでしょう。
大型車のディーゼルエンジンのなかには、圧縮が終わったタイミングで一瞬弁を開き圧縮された空気を解放、膨張時は再び閉じてこんどは真空引き、排気で弁が開いて大気圧に戻り、吸入はそのままというエンジンをコンプレッサーと真空ポンプのように動作させて強いエンジンブレーキを得る“圧縮解放ブレーキ”というものもあります。
さらに、排気管に蓋をして排気でも大きな抵抗を得られるようにする“排気ブレーキ”もあります。こちらは小型トラック等から大型車まで広く採用されています。
1251643943 公開 2021-10-11 09:46:00 | 显示全部楼层
注射器に例えている回答があるように吸気、排気、両者の弁が閉じている時にピストンを上昇又は下降させれば強い抵抗が生まれます。
また、弁が開いていても相応の抵抗は発生します。
スロットルが開いているときはそれらの抵抗よりも膨張(爆発)のエネルギーが遥かに勝っているから加速、または等速となります。
一方で、スロットルがOFFの際はアイドリングの回転数に落ちるまでは膨張のエネルギーよりも上記の抵抗のほうが勝る。
これが、エンジンブレーキです。
エネルギーの消費と考えるよりは、動かす力よりも減速させる力が勝る故、と考えたほうがいいかもしれません。
極論、走行中エンジンを止めてしまえば減速させる力は、止める力になります。
har10318077 公開 2021-10-11 08:21:00 | 显示全部楼层
エンジン単体でなくミッションやシャフト、車重まで含めて減速させるのは相当のエネルギー消費ですから一度人力で空車を押してみると体感で理解できるかもしれませんね
ac_113454195 公開 2021-10-11 07:18:00 | 显示全部楼层
インプット側からの動力が逆転するだけ。
タイヤからの動力がドライブトレーンを通ってエンジンに還る。
エンジンでは燃料を噴いていないのでピストンなどは止まろうとするけど、タイヤからの動力で動かされている状態
吸気抵抗、圧縮抵抗、ピストンなどの煽動抵抗が大きな抵抗となって、止めようとする。
これがエンジンブレーキ
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