火花点火エンジンにおけるプレイグニッション(またはプレイグニッション)とは、点火プラグが点火する前にシリンダー内の空気/燃料混合気が早期に点火する現象です。プレイグニッションは、燃焼室内のホットスポット、用途に対して過熱する点火プラグ、または以前の燃焼によって白熱した燃焼室内の炭素質堆積物など、火花以外の点火源によって引き起こされます。技術的には、プレイグニッションは、点火面のずれや複数の点火面によって引き起こされる不均一な燃焼を指すエンジンノッキングとは異なる現象ですが、ノッキングはプレイグニッションに続いて発生することがよくあります。
この現象は、点火が停止した後もエンジンが作動し続けることから、「アフターラン」または「ランオン」、あるいは「ディーゼリング」とも呼ばれます。この現象は、キャブレター式ガソリンエンジンでより容易に発生します。これは、キャブレターへの燃料供給が通常、受動的な機械式フロートバルブによって制御され、燃料がスロットルプレートを何らかの方法で通過できれば、燃料ラインの圧力が解放されるまで燃料供給が継続できるためです。スロットルボディまたは電子燃料噴射を備えた現代のエンジンでは、エンジンへの電力供給が停止された後にインジェクターが燃料を供給し続けることが許されないため、この現象はまれであり、発生した場合は、インジェクターの漏れ(故障)を示している可能性があります。[ 1 ]
高過給または高圧縮の多気筒エンジンでは、混合気がどれだけ早く早期着火しても、まだ機能している他のピストンによって発生する力が過熱したピストンを押し動かすため、早期着火によってピストンがすぐに溶けたり焼けたりする可能性があります。不適切な燃料供給がある場合、多くのエンジンがこのような故障に見舞われています。多くの場合、1つのインジェクターが詰まり、他のインジェクターは正常に作動し続けるため、1つのシリンダーで軽度のデトネーションが発生し、それが深刻なデトネーション、そして早期着火につながります。[ 2 ]
近年、高過給かつ低回転の火花点火エンジンの開発に伴い、プレイグニッションに関連する課題が増加している。エンジン回転数の低下により、自己着火反応が完了する時間が長くなり、プレイグニッションやいわゆる「メガノック」が発生する可能性が高まる。このような状況下でも、プレイグニッション現象の正確な原因については依然として大きな議論が続いている。[ 3 ]
プレイグニッションとエンジンノックはどちらも燃焼室温度を急激に上昇させます。したがって、どちらかの影響があると、もう一方の影響が発生する可能性が高まり、どちらも、エンジンの不調やパワートレイン管理コンピュータによる運転介入による性能低下など、運転者の観点からは同様の影響をもたらす可能性があります。このような理由から、これらの用語はしばしば混同され、時には互換的に使用されます。適切な燃焼室設計であれば、適切なスパークプラグの選択、適切な燃料/空気混合比の調整、および燃焼室の定期的な清掃によって、一般的にプレイグニッションを解消できます。[ 4 ]
早期着火の原因には、次のものがあります。[ 1 ]
爆轟によって、シリンダー内のスパークプラグ電極などの部品を囲む保護潤滑剤の境界層が破壊されるため、爆轟とグロー放電が長時間続くと、これらの部品が非常に高温になることがあります。最終的には、前述のような、はるかに深刻な早期着火につながる可能性があります。
自動車のエンジンは軽度のノッキングを起こしても数千キロメートル走行し続けることは珍しくないが、プレイグニッションはピストンが数回動くだけでエンジンを破壊してしまう可能性がある。