ＥＮＧＩＮＥ【エンジン】
-エンジンの基本メカニズム＆メンテナンス-
走りの源となるのが、言わずと知れたエンジン。言うまでも無く、この心臓部の性能いかんで走行性能は変わってくる。その走行性能を左右するエンジンの仕組みを、これを機械に学んでみよう。

排気量
●ＣＣの換算
排気量とは、シリンダー内でピストンが往復運動して下死点から上死点に達する際にシリンダー外へ排出される気体の量の事を言う。すなわち、ポストンの往復運動時のシリンダー内の運動空間(円柱形)の容積と等しくなる。これは、ボアストロークの数値と気筒数から算出することができ、円柱の体積を求める計算と同様である。		まず、円柱の直径に当たるボアの1/2を半径として二乗し、円周率をかければ底面積が出る。それに、高さであるストロークをかけると１気筒辺りの排気量が出る。ここで忘れてはいけないことは、１ｃｃ＝１０００mm³ということである。ボア×ストロークはmm表示なので、10³＝１０００で割る必要がある。あとは、それに気筒数をかけると排気量が算出される。
排気量の算出公式　　　　(ボアmm×1/2)²×3.14×ストロークmm÷10³×気筒数

ＣＣの換算		圧縮比

●圧縮比
圧縮比の表示は、本来｢10.0:１｣のようなカタチで表示されるが、今では簡単に｢圧縮比10,0｣と表示されることも多い。この比率は、ピストンの往復運動によって導いた空気とガソリンの混合気を、どのくらい圧縮して燃焼させているかを数値にしたものである。同一排気量であっても、燃料室の容量にほぼ反比例する形で圧縮比は変化し、そして、圧縮比が高いほど燃焼時の熱効率の関係で大きな力を生み出す。しかし、圧縮比をあまり上げすぎると、混合気の温度上昇を招き、プラグの点火時期に		関係無く混合気自ら発火してしまうと言うディトネーション(異常燃焼)現象を引き起こす。これがノッキングの原因となり、逆にかえってパワーダウンしてしまう結果となってしまう。　このように、圧縮比には上限があるため、現在市販車における圧縮比は、４サイクルで８．５～１２．５、２サイクルで５．８～８．６の間に分布している、ちなみに圧縮比を２０以上に上げ、混合気自らの発火を利用して混合気(空気と経由)を燃焼させているのが、４輪で使われているディーゼルエンジンと言われているものである。
圧縮比の算出公式　　　　(排気量＋燃料室の容積)÷燃料室の容積

●ボア×ストローク
ボア(bore)とは、本体｢穴･トンネル｣を意味し、メカニズム関係では｢内径｣を意味する。エンジンの場合は｢シリンダーブロックに掘った穴の内径｣ということである。単位は通常mm(ミリ)が用いられる。　ストローク(stroke)とは｢行程｣、すなわちピストンの上下運動中の最上の位置(上死点)から最低の位置(下死点)、までの運動距離を伊美氏、他に意図しては通常やはりmmで表される。		ロークの数値の比率の設定が、出力特性(高出力型・トルク型など)を決定づける要素となる。ボアをストロークで割った答えが１に成るものはスクエア型(例:Honda　ＲＥＢＥＬ/53.0mm÷53.0mm=1)、より大きくなるものはオーバースクエア型(例:kawasaki ZZ-R400/57.5mm÷38.5mm=1.5)、そして１より小さくなるもの(例:Honda CRM250R/66.0mm÷72.0mm=0.92)をロングストローク型といい、バイクのそれぞれのコンセプトからエンジンの特性に合わせて、ボアとストロークの比率が設定されている。

ロングストローク	スクエア	ショートストローク

●最高出力

　最高出力とは、エンジンの生み出す力、つまり馬力のことである。単位としては｢ps/rpm｣が広く用いれられている。｢ps｣はドイツ語のPferdestarkeの略で、馬力を意味する。｢rpm｣は1分間ごとの回転数を意味している。これらを組み合わせて、エンジン回転数が何回転の時に最高出力何馬力かを表示している。
　1馬力とは、1秒間に約75kgのものを1m引き上げる力のことである。例えばカワサキZEPHTR1100の場合、最高出力93ps/8000rpmと表示されている。これはエンジン回転数8000回転の時に93馬力を発生すると言うことである。言い換えれば、8000回転のときに約7000kg(93馬力×75kg)のものを1秒間に１ｍ引き上げる力を出しているとも言える。
　そして馬力は、トルク×回転数によって算出される。トルクは排気量にほぼ比例して大きくなるため、同サイクル(2or4)で250ccのエンジンが400ccのエンジンと同じ馬力を得ようとすれば、当然ながら最高出力の発生回転数を高く設定しなければならないということになる。

●最大トルク
トルクとは、回転力、つまりものを回す力のことである。単位としては｢kg-m/rpm｣が用いれられている。｢ps｣はドイツ語のPferdestarkeの略で、馬力を意味する。これはエンジンのクランクシャフトに１ｍの腕を取り付けて、その腕の先端にかかる力とそのときの回転数を表している。例えばスズキRF400RVの場合、最大トルク3.8kg-m/9500rpmと表示されている。これはエンジン回転数9500回転の時に1mの腕の先に3.8kgの力がかかっていると言うことである。トルクが発生するのは、燃焼室内の混合気が燃焼し、その圧力によってピストンが押し下げられr、クランクシャフトを回転させた時である。したがってトルクを大きくするには燃焼圧力を高めれば良い。その方法の一つとして1気筒あたりの排気量を大きくする方法がある。例えば,同じ400ccで短期等のヤマハSRXと4気筒のヤマハFZR400RRの1気筒あたりのトルクを比較すると、SR400は3.0kg-m(400cc)なのに対し、FZR400RRは0.95kg-m(最大トルク3.8÷4=0.95)となる。バイクの場合、このトルク特性がそのバイクの性格を極める重要な要素となっている。	ZEPHYR750エンジン性能曲線

	エンジン回転数(rpm)×1000

次のページへ