ロッカーアームとは？カムの動きをバルブへ伝える重要なパーツ～

この前、面白いYou Tube動画を見たんです。

それがバイクのエンジンに使われるロッカーアームと言う部品の紹介。

 

動画では今年販売される2,019年ZX-10RRのエンジンパーツについて紹介をしていたんです!(^^)

その一つにフィンガーフォロワーロッカーアームを紹介していました。

 

このシステム、すごいシステムなんです。

 

噂によるとF1やMoto GPにも採用されているのだとか。

それが市販のスーパースポーツバイクに採用されるって凄すぎです(ﾟДﾟ)ﾉ

 

今回この記事では、そんなロッカーアームについて出来るだけ分かり易くお伝えしていきますね。

ロッカーアームとは？

まずは基本的なロッカーアームの動きについて伝えしていきますね♪

 

これはエンジンバルブを開閉するのに使われるパーツの一つです。

カムの動きをバルブに伝えると言う役目を担っています。

 

ここに分かりやすい例を挙げますね。

OHCエンジンのロッカーアーム

例えばOHCエンジン。

 

このエンジンはバルブを動かす為のカムシャフトが一本しかないんです。

と言う事は一つの動力で吸気と排気それぞれのバルブを動かさなければいけません。

 

そこで登場するのがロッカーアーム!(^^)!

カムの動きをロッカーアームを介してそれぞれ吸気側、排気側バルブに伝達するんです。

凄い役目を担っています♪

 

※下記図参照


 

 

お次はこちらです。

ロッカーアームでリフト量アップ！

ロッカーアームはバルブのリフト量（燃焼室にバルブが突き出す量）を増やす事が出来るんです。

バルブのリフト量アップはDOHCエンジンを例にお伝えしますね!(^^)!

 

※下記図がDOHCエンジン図です


 

DOHCは二本のカムシャフトを配置していて、それぞれが吸気側と排気側を制御する様に出来ています。そして

• 直動式
• ロッカーアーム式

これら二つのバルブを動かす方法があるんです。

 

 

■直動式


直動式はその名のとおりで、カムシャフトがバルブを直に押し下げると言う物。これは構造がシンプルでロスが少なく、高回転エンジンに最適であるとされています。

 

直動式があればそれで完璧と思うのは私だけでしょうか？

でも、そうでもないんです。

 

お次はこちらです。

■ロッカーアーム式


直動式に比べてロッカーアーム式はバルブのリフト量が上がります。それは
この様にカムとバルブの間にロッカーアームを噛ます事でバルブのリフト量が上がるとされています。

でも . . .

 

これってどうなんでしょ？

 

カムとバルブの関係は少しややこしく、バルブが上下に動くストロークはカムの山でそれが決まります。


 

そしてバルブのリフト量を上げるだけなら、何もわざわざロッカーアームを使わなくても直動式でカムシャフトの山を上げればいいのでは？

その様に考えるのは私だけでしょうか？

 

それにはこの様なデメリットがありました。

直動式でカムの山を高くするとバウンスやサージングが発生する恐れがあるんです。これはエンジンが壊れる要因になります。

 

 
 

なので直動式でのリフト量を上げる事は難しいんです . . .

 

そこでロッカーアームにすると？

カムシャフトとロッカーアームの当たり面が最適化されているので衝撃を回避出来るんです。

するとバルブのリフト量アップが可能になる訳です。

 

そしてもう一つメリットがあります。それは開閉時間が長いと言う事。

カムとバルブの先端だとどうしても辺り面が少ない為、バルブがカム山頂点に当たっている時間が短いのです。ほんの一瞬です(ﾟДﾟ)ﾉ

それがカムとロッカーアームにすることでカム山との当たり面が最適化されるんです。

面と面との当たりになるんです。

するとバルブが開閉している時間が若干長くなります。これは即ちパワーアップに繋がるんです。

 

※バルブスプリングの共振は直りませんがバウンスは回避出来てしまいます!(^^)!

凄いぞ！ロッカーアーム。

 

ロッカーアームにすることで1mmのリフトアップが可能とされています。凄いシビアな世界です . . .

 

 

そしてロッカーアームにする事でこの様な事も可能になります。

DOHCエンジンにおいて、カムシャフトがバルブを直動式で動かすにはカムとバルブが真上に来なければ意味がありません。でも、エンジンレイアウトによってはバルブの真上にカムが来ない場合も出てきます。

※これはエンジンのレイアウト上、他の部品との干渉を防ぐのもあります

 

その様な時、ロッカーアームが役に立ちます。

カムとバルブ位置がズレていてもそれをロッカーアームが介入する事で、カムの動きがバルブに伝わるんです。

※この考えはOHCエンジンのロッカーアームに似ていますね!(^^)!

 

では、最後になります。

おしまいに

今回、ロッカーアームについてお話してきました。調べれば調べる程エンジンって凄いと感心させられます!(^^)!

エンジンのバルブ機構には大まかにこの様な流れがあります。
 

今現在ではDOHCが主流ですが、そこまで来るのに色々と試行錯誤しているのが分かりました。DOHCはその構造上、直動式にする事でより高出力、高回転が可能に。

そこからロッカーアームで更に上のステージに ～

 

ドンドン進化するエンジン。何処まで進化するのでしょう？ハイブリッドにもかなり期待が持たれます。

では、失礼します。