• 締切済み
  • 暇なときにでも

エンジンの気筒配置と出力特性の関係

こんにちは。 これまでいろんなバイクに乗ってきましたが、恥ずかしながら知らないままでいた エンジンの気筒配置による出力特性の違いについてご質問させていただきます。 同じ排気量のエンジンで比べた時、一般に 「単気筒、Vツインは低速トルクがある」 とか 「直4だと低速トルクは細いが高回転までよく回る」言われますが、これはエンジンの何の要素が影響してこうした特性に現れているのでしょうか。 例えば直4が良く回るのは往復運動するピストンの慣性の大小が影響してたり、 6気筒だと気筒間で相殺して振動が相殺されたり、という話は時たま耳にするのですが、 出力の、特に低速のトルクの大小について改めて深く考える機会がありませんでした。 何となく、点火(燃焼)の間隔の違いかなぁ、とは思っていますが、 ヤマハさんのクロスプレーンの存在を思い出すと頭がこんがらがってくるのです...。 こんなことも知らずに今までバイク中級者を自称してきた恥ずかしい私に、ひとつご教授いただけますでしょうか。 よろしくお願い致します。

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数13
  • 閲覧数1036
  • ありがとう数0

みんなの回答

  • 回答No.13

大昔レースをやってました、もともと整備畑の人間なのでメカニカルな技術論には詳しいですが、ここまでスレが伸びるとみんなきちんと目を通されるか怪しいので、何がしかのお礼が着いたら私の分析を書き込みます。 皆さんの意見は各論で間違っていないのですが、総論としてずれた感じがするのが多いので、理解しやすく総合的に正しい方向性を出したいと思います。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

関連するQ&A

  • エンジンのトルク特性の出し方について

    車のエンジンでは最大トルクが3500回転というのはありますがバイクのエンジンでは 単気筒ロングストロークでもほとんどが高回転にトルクの山があるようです、 このようなトルクの山の特性はどのように出しているのでしょうか。

  • エンジンの気筒数と置き方について

    こんにちは。 ずいぶん前に雑誌でエンジンは直列に6つ気筒が並んだ状態(直列6気筒、V12気筒など)が一番回転がスムーズで高回転まで回る、という記事を読みました。 また、同じところに排気量が同じならば直列6気筒よりも直列4気筒やV6気筒の方がトルクがあるということも書いてありました。 そこで質問なのですが、排気量やヘッドの構造が同じ場合気筒数と置き方はどういう風に出力に影響するのでしょうか? 直6よりも直4のほうがトルクがあるというのは1つの気筒あたりの排気量が違うので理解できるのですが、なぜV6の方がトルクが発生するのかまったくわかりません。 また、なぜたてに6つ並べば回転がもっともスムーズになるのでしょうか?重さやスペースをまったく無視した場合、直7や直8を作ればもっと回転はスムーズかつ高回転まで回るようになるのですか? よろしくお願いします。

  • 単気筒エンジンの特性

     今まで4気筒のバイクに乗っていましたが、単気筒のCBR250Rに乗り換えました。  3000rpm以下だとエンジンがガタガタしてまともに走れない。  排気量が小さくなったからだと思っていたのですが、単気筒の特性なのかと思っています。  2気筒にすればもっと低回転から使えるのでしょうか。   SR400などはどうなのでしょうか。  単気筒だとアイドリング回転数も上がるのでしょうか。

  • 回答No.12

気筒の数や配置は振動や燃焼間隔に関係するだけで、高回転型、低回転型というのはボアストローク比やシリンダーヘッドの設計に寄るところが大きいです。 ピストンの往復の速度、平均ピストンスピードはどんなエンジンでも毎秒20メートル位が限界ですので。 レース用や特殊なエンジンは別ですが、ほとんどのバイクはそれくらいです。 ストロークが50ミリのバイクなら、1000rpmで毎分1000往復、距離にして100メートル移動します。 秒速に直せば約1.67メートル。 毎秒20メートルの時は12000rpmですね。 こんな感じで計算すれば、高回転型のエンジンも低回転型のエンジンもあまり平均ピストンスピードは変わりません。 後はピークパワーをどこで出すかは、バルブタイミングが特に関係しています。 現在のエンジンは可変バルブタイミングが当たり前になってきているので、昔ほど高回転、低回転で変化は無くなっていますが(車は)

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.11

まずは単純に考えるために排気量やストローク長を同じものとします。 単気筒1000ccと4気筒1000ccで考えてみます。 爆発一つの力を見ると単気筒は1000cc分の爆発、対して4気筒は250ccの爆発と見れます。 自転車の片方のペダルに両足を乗せて漕ぐのを想像してみました。 全体重がかけられるので大きな力が出せますが、連続した工程を考えると高回転では辛そうです。 上に加え普通に両足で漕ぐのを考えてみると、ペダルにかけられる体重や力が分散するので一つの力自体は小さくなりそうです、でも連続しさらに回転数が上がっても楽そうです。 気筒数による違いは上記のようなザックリした違いがあります、排気量やストローク長の違いがあればエンジン特性は変わって現れますが、それはどこかに寄っただけであって基本的なものは変わらないとおもいます。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.10
  • angiras
  • ベストアンサー率16% (56/333)

いやはや、こんな話、始めたら終わりがありません。それぞれのライダーがそれぞれの意見、拘りを持って、楽しむ目的も違う。 だから、メーカーもいろいろなタイプを出してくるけど、売れたり売れなかったり。必ずしも優等生が売れるとは限らない・・・・。 乗ったことが無いので分からないのですが、最近の車種は電子化されていて、欠点が見えにくいのではないでしょうか?

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.9

回答にはなりませんが、 ヤマハのクロスプレーンは特殊なエンジンですから 一般的なバイクのエンジンとは違うと考えたほうがいいと思います。 ヤマハのクロスプレーンが出来たのも、 ホンダのV5気筒に対抗するためですしね。 ヤマハのクロスプレーンは極低域はトルク薄い それに始動するときも、長めのクランキングが必要です。 パワーは出ていてもトップエンドの伸びは劣ります。 これは不等間隔の点火が影響していると思っています。 実際に乗ってみるとわかりますが、 ヤマハのクロスプレーンは極低域の反クラが、 振動が出て使いずらいです。 ありきたりですが、低速トルクの大小は ストローク(燃焼を使い切る)とかフライホイールの影響が大きいような気がします。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.8

>同じ排気量のエンジンで比べた時、一般に 「単気筒、Vツインは低速トルクがある」 とか 「直4だと低速トルクは細いが高回転までよく回る」 これはほんの一部しか見ていない、バイクやエンジンの事を あまり知らない初心者にザックリ説明するにはいいかもしれませんが ある程度知っている仲間内なら叩かれても文句は言えません そういうレベルではないでしょうか。 数多くあるバイクには、上記の一般論をくつがえす 異端児みたいな車種がかなりの数存在します。 他の方がSR400について解説しているので1100~1200CC 前後の4気筒DOHCでボア・ストロークがほぼ同じエンジンの例です。 ベースエンジンはGSX-R1100油冷なのに、点火時期・バルタイ等で 特性が違うエンジン、同一車種でも年式で冷却方法も性質も異なる いわば変なところに拘る、一貫性がないSUZUKIのお家芸 みたいなものでしょうか。そういうところがスス菌感染者には たまらないのでしょう~。 http://www.geocities.co.jp/MotorCity/2237/data_1.html http://chaze.blog.fc2.com/blog-entry-1384.html http://www1.suzuki.co.jp/motor/gsx1250fal4/spec.html 最近は、FI化されモードが選べる車種もあり、これまでの 概念が通用しない車種もあります。 2/4スト、50~125CC、250CCや400CCの単・2・3・4気筒の 変わり種もありますが長くなるので興味があれば市販のみならず レーサーも調べてみると更に面白いですよ。 http://www.m-bike.sakura.ne.jp/?p=55220

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.7
  • chapaco
  • ベストアンサー率60% (94/156)

専門的にはいろんな要素が関係してくるのでしょうが、なるべく簡単に理解しようとすると質問者様の言う爆発間隔が大きく関係しているとおもいます。 4ストロークエンジンはシリンダー数にかかわらず、クランクシャフトが2回転で1サイクルですね。単気筒エンジンはその間に1回爆発した力がタイヤを回そうとするのに対し、2気筒エンジンは同じ時間内に半分の力の爆発が2回、4気筒エンジンは同様に4分の1の力の爆発が4回起きるわけです。(排気量が同じという前提です) 文字で表すと、 シングル  「ドスン」           「ドスン」 ツイン   「ドン」    「ドン」    「ドン」 4気筒   「トン」「トン」「トン」「トン」「トン」 という感じでしょうか。排気量が同じなら取り出せるトルク自体はほぼ同じなのですが、力の脈動・変動が大きい方が力強く感じる(特に加速時)、というのが非常にざっくりとした説明になるのではないかと思います。 誰かに肩をたたいてもらう時、上の様な感じでやってもらったら、たぶん単気筒モードならちょっと痛いし、2気筒ならちょうどいい、4気筒モードならバイブレータみたい・・・のように感じるのかもしれません。 ただ単気筒は極低回転になると回転バランスが悪くなってスムーズに回らなくなり、ギクシャクするのに対し4気筒は回転が滑らかなのでアイドリングに近い回転数に落ちてもなんとか回り続けじわじわと加速できるので、4気筒のほうが低速トルクがあると思っている人もいるようです。教習車に4気筒のバイクが多いのはこの扱いやすさのためと思われます。 あと2気筒に関しては並列配置で180度クランク、270度クランク、360度クランクと3種類あってそれぞれ爆発間隔が違いますので体感する鼓動感も違います。またV型2気筒はシリンダー角度によってまた爆発間隔が変わるのでなかなか面白いです。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.6

エンジンの性格は気筒配置はもちろん、気筒数、2st/4st、ボアXストローク、圧縮比、バルブ数、バルブ機構、吸排気セッティング、エンジン内部パーツの重量バランス、その他(燃焼質形状や過給器など)で決まりますので、気筒配置が○○だから出力特性は△△みたいな決めつけは基本的にありません。 >特に低速のトルクの大小について... これは気筒配置や気筒数よりも、エンジン内部パーツの重量バランスやボアXストロークや圧縮比や吸排気セッティングやよるものの方が大きいです。 単気筒でも超ショートストロークで軽量フライホイールでエンジン内各パーツを軽量化すれば高回転型エンジンになります(例えばXR250とかシングルながら割と高回転型ですね。極端な例ですと、昔の小排気量GPマシンのエンジンとか。超極端な例では、単気筒ながら20000rpmとか30000rpmでMAXパワーが出るラジコン用エンジンとかもあります)。 逆に4気筒で低速トルクたっぷりのエンジンにしようとすると、この逆を踏めばということになります。バイクでは1100カタナのGSXエンジンなどが4気筒ながら低速から盛り盛りトルクのエンジンですね。ホンダのCB系の4気筒エンジンとは設計思想がまるで違うエンジンです。このあたり、同じ構成ながら各メーカーの個性があって面白いです。 ちなみに下で出て来ているSR400はボアとストロークが87.0×67.2mmですので、超ショートストロークと言えるエンジンです。SRが比較的低速寄りの特性になっているのは、フライホイール重量やエンジン内部パーツの重量バランスや吸排気特性などによるものです。一般的な定義では、ボア径<ストローク長のものをロングストロークと呼び、ボア径=ストローク長はスクエア、ボア径>ストローク長はショートストロークとなります。ロングストロークエンジンは、ピストンスピードとピストンの往復距離から熱的な問題が生じ易いので、現代のオートバイにおいては実際はかなり希な存在というのが実情です。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.5

ちょっといろいろな要素をいっぺんに考えすぎと思います。 主に以下の3点について、それぞれ分けて考えてみてはいかがでしょう。 ・気筒数 ・配置(多気筒の場合) ・ボアxストローク それぞれの項目で、いろいろな形式による特徴を踏まえた上で、「V型2気筒ショートストローク」とか「単気筒ロングストローク」とか「超ショートストロークの直列4気筒」などで考えてみましょう。 例えば、ロングストロークだとクランク軸とクランクピン(コンロッド大端軸)の距離が長くなりますので、1回の爆発でクランクシャフトを回す力が大きくなります(てこの原理と同じ)。つまりトルクが大きくなる。 一方でピストンの動く距離が大きいので高回転には向きません。 ショートストロークだと全く逆で、トルクが小さい分回転数を上げて馬力を稼ぐ方向になります。 上記を踏まえた上で400ccのエンジンを考えたとすると、ロングストロークの単気筒なのか、ショートストロークの100ccを直列に4個並べるのかは、そのバイクに求める性格で選択すれば良いわけです。 配置に関しては、例えば同じVツインでも、シリンダーの角度やクランクピンの配置によって全く性格が異なるものになります。直列2気筒についても180度なのか360度なのかによってかなりフィーリングが異なります。 いくつかの形式をピックアップして、爆発の間隔(クランクシャフトのどの位置で爆発しているか)を調べてみると面白いかもしれません。またそれによってバランサーが必要かどうかも考えてみてください。 4ストロークのエンジンだと、直列4気筒は非常にバランスが良い理にかなった形式であることがわかると思います。 実際には、いろいろな要素を組み合わせて(あるいはわざとバランスを崩してまで)一部の利点を生かしたエンジンにしたり、または単に味付け(乗り味、振動、音など)したりするわけですが、ヤマハの4気筒クロスプレーンはわざとバランスを崩して(結果的にバランサーという余計なデバイスを付けてでも)得られるメリットが大きいと判断されたのでしょう(たぶんトルクアップ?)。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.4

90Vツインの場合、一方が上死点(下死点)のとき、もう一方のピストンが最高速。 上死点(下死点)はピストンに急ブレーキをかけ、すぐに急加速が必要なため、大きなエネルギーが必要。 この動的バランスが良いと聞いています。 水平対向は左右のピストンがたがいに反対の動きをするため、静的バランスが良いと聞きます。 V、インライン(直・並列)は4気筒、水平対向は6気筒、で何とか最低限の、静的、動的バランスがとれそうです。 参考、2気筒インライン、クランク角180°と360°があります。 180°はピストンは交互に動きますが、爆発は不等間隔になり、360°はピストンの動きは同じになりますが爆発は等間隔になります。 またバイク、得にオフロードの場合、爆発の回数とスリップし始めやすさは比例するそうです。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

関連するQ&A

  • 気筒数の違いについて。

    バイクのエンジンについてわからないことがあるので質問いたしました。 僕は今250ccの単気筒エンジンのバイクにのっているのですが、最近大型の免許をとったのでいろいろなバイクを調べていました。 そして少し疑問に思ったのですが・・・昔は排気量が増えれば気筒数も増えると思っていたのですがそうでもないですよねぇ。 スポーツ系のバイクなら400ccでも4気筒あるのにアメリカンなら1000ccを超えていても2気筒だったりCB400ssなんか400ccなのに単気筒だったり・・・ 単気筒、2気筒、4気筒のエンジンのそれぞれの性能の違いってなんなのでしょうか? また、SOHC、DOHCなどのエンジンの違いもわかるかたおしえていただけないでしょうか? よろしくm(._.)mお願いします。

  • R2 直4エンジンについて

    度々お世話になります。 疑問が2つあります。 ひとつはRというグレードに乗っているのですが、キックダウンしないような気がします。気のせいでしょうか? もうひとつは、エンジンは直4なのですが他の軽カーに多くある3気筒エンジンに比べ低速でのトルクが足りない感があるのは直4という事の何が原因でトルク不足になるのでしょうか?それとも他に原因があるのでしょうか? ご意見の程、宜しくお願い致します。

  • のんびり走る自分と四気筒エンジンはどうですか?

    こんばんは、度々お世話になっております、 仮名 キスケと申します。 先日は、「単気筒から四気筒 どうですかね?」と 言う質問にたくさんのご意見をいただき感謝しております。 さて、先日の質問で、キスケは、四気筒に乗りたいと言っておりまして その中で、車検の無い,250ccのネイキッド、 ホンダ ホーネット250 か カワサキ バリオスIIを考えております。 その質問の中のコメントに、250cc 四気筒は、高回転で走るのなら 良いと思いますが、低回転で、キスケの用にボチボチ走るのなら お勧めしないと、コメントをいただきました。 多数ネットで検索してみても、このコメントと一緒のご意見が 見てとれました。 回してナンボの、エンジンですからのんびり走るならやめた方が良いので しょうか? 今乗っている、単気筒のヤマハ YZF-R125のように、低回転でボチボチ 走るようなわけにはいかないのでしょうか? 特別、スピードやスリルを求めているわけではなく、バイクを楽しみたいと 言う気持ちです。天気の良い日にボチボチ景色を見ながら走る、バイクを 楽しむ事が一番です。だから、普段は、時速60キロ弱で走っています。 後続の車やトラック、バイクには道を譲り乗っています。 どうなんでしょうか?そういう乗り方のキスケには、バリオスIIやホーネット250は、 向いていないし、無難ではないのでしょうか? エンジンの特性との相性は悪いでしょうが、免許を取得した時から 四気筒のエンジンや、排気音に憧れがありどうしても乗ってみたいと思っております。 どのようなご意見でも結構ですので、何かしらのご意見をいただければと 思います。よろしくお願いします。

  • 単気筒と2気筒

    バイク初心者です。意見をください。 今世の中に出ているバイクの殆どは単気筒と2気筒ですが、 同じ排気量(たとえば250cc)のバイクで比べると、燃費だけを見るなら単気筒と2気筒のどちらのバイクのほうがいいのでしょうか? また、それぞれのエンジンを積んだバイクに載った時のメリット・デメリットに違いがありますか? それと同じ2気筒でも、250cc程度のバイクと1000cc以上のバイクを比べたとき、運転時の感覚として大きく違ってくることはどんな部分ですか? また、イギリスには2.3Lの3気筒エンジンを積んだロケットIIIがありますが、 (1) それを2気筒ではなく3気筒にしたのはどのような理由が挙げられるでしょうか?(燃焼効率の向上など) (2) バイクでそこまで排気量を上げれば相当燃費が悪くなりそうですが、2.3Lまで大きくした最大の理由ってなんでしょうか? これは私見でもいいので聞かせてください。 よろしくお願いします。

  • 排気量と気筒数の関係

    例えば、2000ccのエンジンで、 ・4気筒 にするのと ・5気筒 にするのと実際は無いかもしれませんが、 ・6気筒 にするのと、出力特性とかどのように変わってくるのでしょうか?

  • こんなエンジン特性のバイクって

    いつもおせわになります。 質問者は最近(2000年以降)のバイクが良く分かりません。 質問者はこんなエンジン特性のバイクが好きなんですが。 排気量500cc以上 4ストローク 2気筒以上できれば4気筒 V型でも直列でもOK 国産車 基本的に中低速はスカスカ感があって高回転で一気にパワーが出る感じ。(現実的ではないですが中低速は乗り難いなぁって思えるもの) 動作音や振動はノイジーでうるさいとか工作精度低く思える感じ。 逆を言えばパワーの出方がスムーズで滑らかで静かなエンジンは嫌いです。 質問者はタコメータは最後まで使い切るタイプなので高回転で頭打ちが早いのは全然ダメです。気持ち悪くて乗れません。 過去の具体例を言えばフルパワー仕様のV-MAXやカワサキのZIR-IIです。 現行車でこんなエンジン特性のバイクってありますか? よろしくおねがいします。

  • 単気筒200ccの運転について

    自分でキャブレターのオーバーホールを済ませ、アイドリングは安定し、そこそこ走り回れるようになりました。時速80キロくらいまでは出せます。(TW200、社外マフラー装着です) 特にスタートの時ですが、アイドリングから少し回転を上げて徐徐にクラッチを繋いでいくと回転が落ちてしまいます。(自分のオートバイの乗り方) (タコメーターなしのため回転数不明ですが)回転をかなり上げておかないとダメなのですが、単気筒200CCエンジンだとこのような感じでしょうか。 キャブレターの調整不具合の割合がかなり高いとは思いますが、TWオーナー、単気筒小排気量エンジン搭載車オーナー様の回答をよろしくお願いします。※自分のバイクはこんな感じ♪という自慢でも結構です。 普段の足には4気筒の大型車を使っています。TWは知人のバイクで売却前にエンジンの調子を見るために乗っています。出力、トルクの違いがあり詳しくないのでよろしくお願いします。

  • 単気筒のバイクについて

    閲覧ありがとうございます♪ きょう友達のバイクで 二人乗りをしたんですけど 単気筒?シングル?のエンジンの 振動ってゆーか鼓動が ドコドコしてて楽しかったんですけど 新車でかえる400cc以上の 単気筒のバイクってありますか? よろしくお願いします(^з^)-☆

  • 単気筒のバイクは

     昨日友達の単気筒のバイクに乗ったのですが(ちなみに公道ではありません)、なかなか発進できずにエンストしました。まだ自動車学校に通い始めたばかりというのもあります。しかし、教習所のCB400SFは発進する際そこまでアクセルを回さなくても簡単に発進できましたし、発進した後すぐに40キロぐらいまですんなり加速そして減速もできました。二速に入れるのもかなり簡単でしたが、友達のバイク(CB400SS) はかなりいれずらかったです。何でなんでしょうか?低速回転時のトルクが無いからなんですか?

  • バイクのエンジンについて

    バイクのエンジンの2気筒と単気筒の違いは何ですか?