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エンジン形式とクランク角設定

symcbmさん

エンジン形式とクランク角設定

4サイクルの直列2気筒のクランク角には180度、360度、270度と種類があります。
直列2気筒以外にもクランク角設定が悩ましい(角度が等割りとは限らない)エンジン形式はあるのですか?
またV型2気筒は直列2気筒よりはクランク角設定が楽なのですか

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many806さん

4st直2のクランクで、180°と360°があるのは2つのピストンの動きを打ち消し合うようにする(180°)か、燃焼間隔を均等にする(360°)かの選択です。
270°は私の知る限りTRX系だと思いますが、これは直2でありながらV2(ドゥカティのLツイン)的鼓動感を求めた苦肉の策(あるいはコロンブスの卵)です。

90°V2の場合、前後のクランクピンを共用すると燃焼間隔は270−450°となります。
直2の270°クランクはこれを狙ってのものです。

直4の場合は180°の等間隔燃焼が基本で1と4、2と3が同方向に動き、それぞれ排気と圧縮という異なったサイクルをこなし、点火順序で言えば1−3−4−2か1−2−4−3となります。
バイクでは少ないですが、直6も120°の等間隔。

V型では等間隔燃焼のバイクは無いはずです

「V型2気筒は直列2気筒よりはクランク角設定が楽」
この「楽」という意味がわかりませんが、V型レイアウトを採用する理由のひとつにエンジン幅の短縮があります。
これを実現させるためにはクランクピンは共用した方が有利なので直列に比べるとクランクピンもクランクジャーナル(軸受け)も少なくてすみます。(その分一箇所当たりの負荷は大きい)
クランクピンを共用してしまうと、燃焼間隔はVバンクの大きさで決まります。



余談ですが、90年代からWGPマシン(2st5004気筒=90°の等間隔燃焼)は出力が上がりすぎてそれをトラクション(駆動力)に結びつけられない問題が浮上してきました。
有り余るパワーでタイヤは空転し前に進まなくなってきたのです。
それを解消したのが「ビッグバン(位相同爆)」と呼ばれる不等間隔燃焼。
トルク変動をあえて不均等にしてタイヤのグリップ感を明確にしようというのが狙いです
ピークパワーは若干下がりますが、一発の最大トルクが大きくなるのでクランクケースなどの剛性はより上げる必用があるそうです。
燃焼間隔は企業秘密で公にはされていません

それは近年のMotoGPでも同じ状況になってきて、ヤマハもカワサキも直4でありながら不等間隔燃焼を採用しています。
ホンダ(V5)は元々不等間隔でしたし、スズキ(V4)もそうだったはずです。
ドゥカティ(V4)は同爆で市販車のL2と同様らしいです。

更に余談ですが、じゃあなぜドゥカティは2気筒にしないのか?という疑問ですが、
2気筒にすると気筒当たりの容積が大きくなる=ビッグボアで燃焼時間の掛かりすぎること、
ストロークも長くなるので高回転に不利なことがその理由だと推測しています。
楕円ピストンで有名なホンダのNRは「4気筒」という枠内で8気筒並の高回転を狙ったために二つの気筒をつなぎ合わせましたが、
2気筒→4気筒ではそんな特殊なことをする必用がありません。

余談ばかりの回答で申し訳ありません。

質問した人からのコメント

  • 降参とても面白い余談でし
    ありがとうございまし
    V型が楽かもしれないと思ったのは並列ツインがどちらを取るか悩むのに比べれば妥協点またはシンメトリーバランスがとりやすいかな?と想像したんです
    V型は大端部が共用のものもあるんですか?そうするとシリンダーはオフセットなしでスリムにできますね、そしてVというよりも星型の仲間ですね
  • コメント日時:2007/2/28 01:00:16

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