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みなさんこんにちは！
ガリバー50号小山店の井上です
いつも店舗ブログをご覧いただきましてありがとうございます。
本日はエンジンの種類や特徴についてお話ししたいと思います！
『直列エンジン』
1本のクランクシャフトに対して、複数のシリンダーを直列に並べているエンジンで
シリンダーの数は最低2から最大で14まである。
【メリット】
✅3気筒以下の場合、非常に小さくでき製造費も安くできる
✅カムシャフト、クランクシャフトを全てのシリンダーと共有するため
カムシャフト駆動機構は1つ済み比較的軽量で済みます。
✅主運動系の質量を軽減して高回転高出力にできる
✅クランク位相角次第で均等爆発にも不等間隔にもでき、位相が整った出力が容易に得られる
✅4気筒以上であれば、振動を抑えるためのバランスウェイトが不要になる。
✅4ストロークで偶数気筒の均等爆発の場合、排気干渉を回避できる。
【デメリット】
☑️エンジンが縦方向に長く、多気筒エンジンでは大きなエンジンルームが必要となり
縦置きの場合は必然的にホイールベースが長くなる
☑️V型などと比較して長くなってしまうので
クランクシャフトの剛性を確保しづらく、ねじれを生じやすい
☑️2気筒、3気筒では振動が激しいという欠点があり
複雑なカウンターエイトを使用しなければ振動を相殺できない
☑️360°クランク、180°クランクでは低速回転がギクシャクして停止しやすく
全てのピストンが上下死点に位置して速度が0になる瞬間が存在するのえ
フライホイールに慣性モーメントが求められる
『V型エンジン』
シリンダーを左右交互にV字型に配置したエンジンのことを言います。
【メリット】
✅多気筒化した際に、直列型に比べるとシリンダーブロック
クランクシャフトを短くすることができ剛性面が優れている。
✅多気筒化した際のスペース効率が良く、縦置き、横置きを兼用でき
排気量の割にコンパクトに抑えられる。
✅気筒数が少ない場合でも比較的静寂で低振動。
✅挟み角と気筒数で異なるが、90度バンクの4気筒などでは
一つのピストンが上死点、または下死点にあり
ピストンスピードが0の時でも対になるピストンは
一番速度の早い中間点にあるため低回転でも滑らかで、止まりにくい。
【デメリット】
☑️シリンダーヘッドが両バンクに分かれ
バルブ駆動系や吸排気系などを両方に振り分けなくてはいけないので
直列エンジンに比べると構造が複雑で重量が増してしまう。
☑️吸排気系の配置が制限されてしまう
☑️少ない気筒数の場合、振動を低減するためにバランスウェイトが必要でクランクシャフトが重くなる。
☑️各バンク事に排気管をまとめると、不等間隔爆発による排気干渉を起こす
☑️気筒数、挟み角によって不等間隔爆発となることから、低速域でトルク変動が起こる。
☑️整備性で横置きエンジンの場合、スパークプラグなど交換作業が難しい。
『水平対向エンジン』
V型エンジンを左右180度広げたように見える水平対向ですが、対になる気筒のピストンが同じように
【メリット】
✅1軸では最も振動特性に優れたクランクシリンダー形式のエンジンで
小気筒数でもバランスシャフトを使用することなく2次以上の振動を打ち消すことができます。
✅水平対向エンジンは特別な部品がなくとも等間隔燃焼になる
直列やV型のエンジンでは等間隔燃焼と低振動の両立はできません。
✅水平対向のクランクシャフトは、バランスウェイトが不要のため比較的軽量化できる。
✅同気筒数のV型エンジンに比べ高さを低くできるので、エンジン自体の重心を低重心にできる。
また、直列エンジンとも比べ空冷の冷却風の受ける面積が大きい。
【デメリット】
☑️水平対向エンジンは直列型より全長が短いが
V型エンジン（180°V型）と比較すると少し長くなります。
☑️フラットエンジンは全幅が大きいため
車体への搭載時に制限を受ける場合がある。
（そのため車体の重心が必ず下がるということはなく、長所が生かせないケースもあります）
☑️左右バンクのシリンダーヘッドがエンジンの両端となり間隔が離れる。
そのため、排気系、燃料供給、点火、排気系バルブ駆動などの
燃焼室を含むシリンダーヘッドへのアクセスが必要な系統の取り回し方が複雑になる。
☑️通常は吸気系を上に排気系が下に配置して行くので
取り回し方によってはエンジン搭載位置が高くなってしまい
エンジンの低重心というメリットが損なわれる場合がある。
☑️フラットエンジンのように水平シリンダー配置の場合
シリンダー内面の潤滑油膜が上下で不均一になることで偏摩耗など
潤滑に関する問題点がある。なので、設計や製造する上で配慮が必要になります。
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ガリバー50号小山店
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