カムをモーターで制御

質問

素人の質問ですいません。
　エンジンの仕組みについてお尋ねします。

　カムシャフトを、モーター等の独立した動力を用いて動かせば、吸排気のタイミングや量を自由にコントロールでき、低～高回転まで常に最適な燃焼制御が出来るような気がするのですが、こうした仕組みは無理なのでしょうか？

　カムを回す程度ならモーターもさほど大きなものは必要ない気がしますし、逆にタイミングプーリー、ベルトが不要となることで、軽量化・動力ロスもなくせるなど、メリットが大きいと思うのですが。

回答No.3

nekoppe · ベストアンサー

＞無理なのでしょうか

今の技術でできますが、コストと信頼性が問題です。弁制御はＶテックとＶＶＴが普及していますが、ＢＭＷのバルブトロニックは、モーターを介在させて無段階制御を可能にしています。モーター単独でカムもスプリングも使わない方法が理想で、この研究も進んでいると思います。

お礼

＞今の技術でできますが、コストと信頼性が問題です。

　やはりそうですか。

＞モーター単独でカムもスプリングも使わない方法が理想で

　なるほど、そうですね。
　実は私は、これまた素人発想かもしれませんが、吸排気をバルブではなく、シャッター式かゲート式では出来ないものかと考えていました。
　これならnekoppeさんが仰るように、クランクシャフト～カムをなくせますから軽量化が図れ、しかも開閉に力がいらない（スプリングがない）ので小さな動力で制御できる気がします。

　難点はシールと耐久性かなあ、とか思うのですが。
　すいません、話がそれてしまいました。

　ご回答ありがとうございました。

補足

バルブトロニック、調べてみました。
　これですね。
http://www.maruhamotors.co.jp/advice/technical110.htm

　これはまた、面白い技術ですね。大変参考になりました。

回答No.5

nekoppe

Ｎｏ３です。
Ｎｏ４の、「シャッター式かゲート式では」、は既に試みられたもので、弁と座の隙間からの吸排気と違い、開口部が広くとれるのですが、

＞難点はシールと耐久性かなあ

の通りで実用にはなりませんでした。

お礼

＞＞難点はシールと耐久性かなあ

＞の通りで実用にはなりませんでした。

　やはり、そうなんですかぁ。(^_^;)

　実用できなかったと。なるほどですね。
　大変参考になりました。

　ありがとうございました。

補足

みなさん、色々とご回答いただき、本当にありがとうございました。
　これで質問を締め切らせていただきたいと思います。
　今後ともよろしくお願いいたします。

回答No.4

takeo185

#2です。
http://www.mech.ibaraki.ac.jp/okada-lab/
見ました。
頭いい人がいるのですね。
でも実用化と、高性能は、期待できないですね。
コストの面でもそうですが、頑張ってもらいたいです。

お礼

続いてありがとうございます。

　あのサイトで紹介されている技術は、写真を見る限りでは、バルブ部分が肥大化していて、まだまだ実用化には程遠いと言う感じですね。

　ところで、ここでこんな質問をさせていただいたのは、最近、何気なくエンジンに関する本を買い、読み進むうちに興味がわくと共に、色んな疑問が出てきたのです。
　素人の疑問に、こんなにご回答を寄せてくださって本当にうれしいです。

　ありがとうございます。

回答No.2

takeo185

＞カムを回す程度ならモーターもさほど大きなものは必要ない気がします

カムが、カム山に乗った時は、簡単に回りません。それを、低～高回転までモーターだけで制御するのは、無理だと思います。

＞逆にタイミングプーリー、ベルトが不要となることで、軽量化・動力ロスもなくせるなど、

小さいモーターで、カムを回すのは、プーリーを大きくしなければなりません。エンジンの軽量化、小型化にはならないと思います。
モーターには、寿命があります、するとエンジンがかからなくなってしまいますね。今の段階では、市販されるのは、当分ないと思います。

クランクシャフトと、カムシャフトが連動しないと点火タイミングが合わなくなり、性能アップは期待できませんね。

お礼

＞カムが、カム山に乗った時は、簡単に回りません。

　なるほど。かなりの力を必要とするのですね。

＞モーターには、寿命があります

　たしかにこの点も問題ですね。

＞クランクシャフトと、カムシャフトが連動しないと点火タイミングが合わなくなり・・

　これに関しては、モーターですから電磁的に自由に制御できますよね。現行のシステムで、クランクシャフトと同調させるために起きるトレードオフを解決できると思ったのです。

　ご回答いただきありがとうございました。

回答No.1

noname#47711

＞カムシャフトを、モーター等の独立した動力を用いて動かせば、吸排気のタイミングや量を自由にコントロールでき、低～高回転まで常に最適な燃焼制御が出来るような気がするのですが、こうした仕組みは無理なのでしょうか？
無理ではありません。トヨタが、電磁吸排気バルブを実用化に向けて研究中です。
コンピューターできめ細かく制御しようとしています。

お礼

早速にご回答いただきありがとうございます。

　電磁吸排気バルブですか。興味があるので調べてみます。ありがとうございます。

補足

ネットで調べてみるとこんなサイトが見つかりました。
http://www.mech.ibaraki.ac.jp/okada-lab/

　私が想像してたのとはずいぶんと違いますが、参考になりました。