不等間隔爆発が凄いっ！4気筒でありながら2気筒の様な特性を生み出す〜

「あれ？これってどうなん？」

「なんで４気筒やのに2気筒の様なエンジン音なん？」

 

こんにちは。

GSX-R1000 K6を所有している管理人のhaseです\( ˆoˆ )/

 

私、このブログで何度かお伝えしているのですがducati V4が凄く気なっています。

 

だって、あれですよ。

Moto GPに限りなく近いスペックなんです(・Д・)ノ

 

 

そんな凄いバイクの事を考えるとワクワクするんです♪

※もし宝くじが当たったら真っ先にducatiを買う予定です\( ˆoˆ )/

 

そんなV4ですがYou Tubeで見ていると、どうもエンジン音が２気筒っぽいのです(・Д・)ノ

 

これはアイドリング時、4気筒中2気筒が休止するので2気筒のエンジン音になるのは知っているのですが . . .

走っている間も２気筒の様な4気筒のエンジン音なんです。

 

 

今回この記事では、そんな不思議なエンジンV型4気筒の不等間隔爆発についてお伝えしていきますね♪

不等間爆発が凄い！

不等間隔爆発は均等爆発とは違い、不規則な間隔で爆発を起こしています。

それはMotoGPはじめ、ducati v4やYZF-R1が採用しています。

 

何故その様なエンジン形式を採用しているのでしょう？

 

結論から言ってしまうと、それはトラクション性能の向上に大きな要因があるんです。

 

 

更に見ていきますね♪

等間隔爆発は一定の間隔で爆発するエンジンの事をそう呼びます。

これにする事でスムーズでムラの無いエンジン特性が得れます。

 

でも、そうすると後輪のグリップ力に限界があるのです。

 

どういう事かと言いますと、

均等にエンジンが回転するので、そこには慣性が働き不要なトルクを発生させてしまうのです(・Д・)ノ

 

なのでMotoGPや高出力化したバイクの強烈なパワーやトルクを路面に伝えきれずに、実は常にタイヤが空転すると言う現象が起きてしまうのです . . .

※これは高度な測定器を使って調べた結果です

 

これでは扱いにくいバイクになってしまいます(*´Д｀*)

 

そこで不等間隔爆発

 

 

少し簡単な例を挙げてみますね。

バイクで路面が荒れたオフロードの坂道を駆け登ると、後輪が空転して進まない時があります。

 

ひたすらアクセルを開けてもダメな時は駄目ですよね . . .

 

その様な時、一旦アクセルを戻してグリップを回復させてから再びアクセルを開けます。

 

これです！

 

不等間隔爆発はこれをエンジンレベルで意図的に生み出しているんです(・Д・)ノ

 

アクセルのオンオフによるグリップの回復とは違いますが、これにする事でリアタイヤのグリップが向上してライダーがよりトラクションをしっかり感じる事が出来、その結果扱いやすいエンジンになります。

 

凄い技術ですね(・Д・)ノ

 

この事により、高出力・高回転を追い求めていたエンジンから、より扱いやすいエンジンの追求へとシフトしたのです。

バイクはバランスで成り立っている部分が大きいので、扱いやすいと言うことは何よりの大きな武器になります。

 

 

お次はエンジンの爆発間隔について更に深掘りしていきますね。

等間隔爆発

まずはこちらから。

等間隔爆発は一般的な4サイクルエンジンをそう呼びます。

 

一般的な並列４気筒エンジンは180度クランクを使用していて、外側の２気筒と内側の２気筒が同じ位置にあります。

※厳密には同じ位置にあっても片方は爆発、片方は排気となります⤵︎


 

そもそも4ストロークエンジンは

1. 吸気-0度
2. 圧縮-180度
3. 燃焼（膨張）-360度
4. 排気-720度

この様に1工程を2回転（360×2=720度）でこなすので、180度の等間隔でそれぞれ4つのピストンが爆発を行っている訳です。

 

これにする事でよりスムーズなエンジン回転が得られます。

 

お次は不等間隔爆発について。

不等間隔爆発

どの様にして不均等な爆発を起こしているのか？

分かり易く説明する為に2,009年YZF-R1のクロスプレーン型エンジンを例にお伝えしますね。

 

クロスプレーンと言うことは（クロス=十字）を意味します。

これはクランクシャフトを真横から見た時に十字に見えることからその様に呼んでいます。

 

と言うことは、ピストンの配置が4分の1回転（90度）ずらした90度位相クランクとしています。

※位相クランクとは、それぞれ独立したクランクピンを設けて一定の角度ズラしたクランクの角度をそう呼びます

 

なので等間隔爆発では爆発が180度回転する毎にやってくるのが不均等爆発では

1. 0度
2. 270度
3. 450度
4. 540度

この様にアンバランスな爆発を起こしているのです。

これは隣り合うピストンが90度ずらした事により起こる爆発が可能にしています。

 

 

それにしてもめっちゃ不規則 . . .

 

 

これがそのまま路面をしっかり捉えて空転を防いでくれるのです(・Д・)ノ

 

お次は補足情報になります。

補足情報

V4エンジンは不等間隔爆発になる

ducati V4がこれを採用しています。

 

 
 

この様になります。

 

それで行くとですね、クランクシャフトが70度の位相クランクになる事で点火タイミングが不規則になるのです。

1. 0度
2. 90度
3. 290度
4. 380度

この様な爆発間隔になる訳です。

 

これは並列2気筒エンジンの

1. 0度
2. 270度

この点火タイミングに近い状態になる訳です。

 

なのでV型4気筒のエンジン音はV型2気筒エンジンに若干近いエンジン音になります。

 

 

最後にこちらです。

並列2気筒エンジンも不等間隔爆発が一般

2気筒エンジンは等間隔爆発と思うかも知れませんね。

でも、実は不等間隔爆発が一般なのです。

 

それは180度クランクを採用しているから。

 

と言うことは、

1. 0度→爆発
2. 180度→爆発
3. 360度→爆発なし
4. 720度→爆発なし

この様に爆発する間隔と爆発しない間隔が連続してあるのです。

 

これ、不等間隔爆発です(・Д・)ノ

 

なので脈動感のあるトルクが得れる訳なんです。

 

因みに . . .

もしこれが等間隔爆発になるとどうなるでしょう？

1. 0度→爆発
2. 180度→爆発なし
3. 360度→爆発
4. 720度→爆発なし

 

これが均等爆発の状態です。

これを実現するにはピストンの位置が同じになる事を意味しています。

 

するとどうでしょう？

恐ろしく振動の多い高回転まで回す事の出来ないエンジンになってしまいます . . .

なので2気筒エンジンは不等間隔爆発になるのです(・Д・)ノ

 

 

 
 

 

 

 

 

では、最後になります。

おしまいに

今回、不等間隔爆発についてお伝えしてきました。

 

知れば知る程「なるほど！そう言われてみればそうかも . . .」

 

と、少し理解した私です(・Д・)ノ

 

でも、ほんとよく考えれられていますよね♪

もう一度おさらいします。

 
 

 

なんと言うんでしょうか？

並列２気筒エンジンもよく考えれば不均等爆発になっています。

 

なので4気筒も不均等爆発にする事で近い様なエンジン音になるんですね。

 

バイクのエンジンは知れば知る程凄よく考えられています。

MotoGPマシンが不均等爆発エンジンを使用している事からもこれからの市販エンジンにも広がっていきそうな予感がします。

 

先陣を切ってそれを使用しているducati v4や、YZF-R1はパイオニア的存在ですね\( ˆoˆ )/

 

では、失礼します。