点火順序の問題の解き方:直列4気筒 1-3-4-2 でクランクを回したとき、どのシリンダが何行程か
公開 2026-11-11
「点火順序が 1-3-4-2 の直列 4 シリンダ・エンジンで、第○シリンダが圧縮上死点にあるとき、クランクを○°回すと…」という問題は、ガソリン・エンジンの試験によく出ます。頭の中だけで考えると混乱しますが、表を 1 つ書けば確実に解けます。
押さえる 3 つの事実
- 4 サイクル・エンジンは、クランク 2 回転(720°)で 1 サイクル(吸入 → 圧縮 → 燃焼(膨張)→ 排気)。1 つの行程は 180°。
- 4 シリンダでは、180° ごとにどこかのシリンダが点火する。順番が点火順序(1-3-4-2)。
- あるシリンダが圧縮上死点のとき、次に点火するシリンダは 180° 手前、つまり吸入下死点(圧縮の始まり)にいる。
表で解く(いちばん確実な方法)
第 1 シリンダが圧縮上死点のとき、点火順序に沿って行程を 1 つずつずらして書きます。点火順序の次のシリンダほど、行程が「1 つ手前」になります。
| 点火順序 | 第 1 | 第 3 | 第 4 | 第 2 |
|---|---|---|---|---|
| 今(第 1 が圧縮上死点) | 圧縮上死点 | 吸入下死点 | 排気上死点 | 燃焼(膨張)下死点 |
| +180° | 燃焼下死点 | 圧縮上死点 | 吸入下死点 | 排気上死点 |
| +360° | 排気上死点 | 燃焼下死点 | 圧縮上死点 | 吸入下死点 |
| +540° | 吸入下死点 | 排気上死点 | 燃焼下死点 | 圧縮上死点 |
行程の順番「吸入 → 圧縮 → 燃焼 → 排気」を、各シリンダの列で下へ 1 行進むごとに 1 つ進めるだけです。180° 回すたびに、圧縮上死点のシリンダが点火順序の次へ移ります。
例題 点火順序 1-3-4-2。第 1 シリンダが圧縮上死点にある。クランクを回転方向に 360° 回したとき、
① 圧縮上死点にあるのは? → 360° は 180° が 2 回なので、点火順序で 2 つ先の第 4 シリンダ
② 吸入下死点にあるのは? → 圧縮上死点の次に点火する第 2 シリンダ
③ バルブ・オーバーラップ(排気上死点)にあるのは? → 第 1 シリンダ(第 4 と 360° ずれた相棒)
① 圧縮上死点にあるのは? → 360° は 180° が 2 回なので、点火順序で 2 つ先の第 4 シリンダ
② 吸入下死点にあるのは? → 圧縮上死点の次に点火する第 2 シリンダ
③ バルブ・オーバーラップ(排気上死点)にあるのは? → 第 1 シリンダ(第 4 と 360° ずれた相棒)
速く解くコツ:ペアを覚える
直列 4 気筒では、第 1 と第 4、第 2 と第 3 のピストンが同じ高さで動きます(クランク・ピンが同じ向き)。片方が圧縮上死点なら、もう片方は排気上死点(オーバーラップ)です。これを覚えておくと、表を書かなくても上死点の 2 つはすぐ分かります。
まちがえやすいポイント
- 回す向き:「回転方向に」回すと、点火順序の先へ進みます。逆に回す問題では、表を上へ戻ります。
- 720° 以上:720° で元に戻るので、720° を引いてから考えます(900° なら 180°)。
- 点火順序が 1-2-4-3 の場合:表の列の並びを 1・2・4・3 に変えるだけで、同じように解けます。
3D で動きを見る
このアプリの直列 4 気筒エンジンの 3D では、クランク角のスライダーを動かすと、4 つのシリンダの行程とバルブの開き、点火の時期が同時に見られます。上の表と見比べると、なぜ 180° ずつずれるのかがよく分かります。→ 4 サイクル・エンジンのしくみ