INFINITI VC-T(可変圧縮比) 2016.10.29

ロータリーエンジンについて新たにページを作成H27.03.01

各レシプロエンジンの慣性力・偶力の一覧H27.02.22

自動車用として使用されたことがあるエンジン形式について慣性力と慣性偶力についてまとめました。
各レシプロエンジンの慣性力・偶力の一覧

VW V5 エンジンについて

変更履歴
初版(削除) H21.7.5
第2版 スペック等を別ページでまとめました。VR5 H28.4.12

NISSAN VVEL(Variable Valve Event & Lift)バルブ作動角・リフト量連続可変システム

V36スカイラインクーペ 2007/10/20

V36スカイラインクーペが栄の日産ギャラリーに展示してありました。きれいなお姉さんが説明をしておりました。
幅が広いので、大きく見える。
デザインは良いほうだと思う。
メーターがハンドルと連動して動かせるので見やすい。
ハンドルが手前に動かすことができる。テレコピック
エンジンは、左右のバンク別々に吸気系が存在する。(エアークリーナーが2個あった)
バッテリーは通常バンパーと近くにあるが、前席近くのエンジンフードの中にある。
最小回転半径は5.5m(HR34は5.2m)
クラッチの重さはHR34と同じぐらいか(重いほうだと思う。)、
シフトフィールは少しざらついた感じがする。
リバースはシフトレーバーを押すか引くか忘れたがどちらかをしながらシフトするので間違えることはないと思う。
アクセルペダルがオルガン式(床側に支点がある。普通は上からぶら下がっておりペダルの上側が支点となる)なので、ヒル&トゥがしにくいと感じる。
この手の車なので、後方視界はいまいち。
個人的にはVQ23からVQ25あたりが上限で、もう少し幅が狭いほうが使い勝手が良いと思う。もちろんMTは必須だ。
SKYLINE 4Door GT 5MT V36 SKYLINE クーペ 6MT ALTEZZA AS200 4AT
全長 4705 4655 4400
全幅 1720 1820 1720
全高さ 1375 1390 1410
ホイールベース 2665 2850 2670
タイヤ 205/60R15 91H 6JJ オフセット40mm 前225/45R19 後245/40R19 215-45R17 7JJ オフセット40mm
重量 1360 1660 1340
前輪 770(57%) 730(54%)
後輪 590(43%)   610(46%)
このスカイラインクーペに搭載されるエンジンVQ37VHRエンジンの目玉である、リフト量を連続可変できるシステムは動作が複雑で雑誌やWeb等を見ても理解しにくいので、JavascriptとSVGを使用してアニメーションを作ってみました。下記のURLがVVELの説明があります。

VVEL 2016/04/12

NISSAN PRESS RELEASE http://www.nissan-global.com/JP/NEWS/2007/_STORY/070329-01-j.html
VVEL(Variable Valve Event & lift)バルブ作動角・リフト量連続可変システム

今までマイカーで乗った車のエンジンは

NISSAN CA18DET L4 TWIN CAM TURBO TURBOが効くまではいまいちでも効くとターボサウンドが! BLUEBIRD、シルビア、180SX等

オイルフィルタが排気管の上側にあり車の下に潜らないと交換ができません。手が非常に入りにくく工具が使いにくいです。

TOYOTA 5S-FE L4 ハイメカ TWIN CAM 高めのギアーリングと低速トルクの太さですいすいと走る。同じS系列の3Sエンジンに比べると搭載車は少なかったです。セプター、グラシア、ハリアー等 S系列のなかで唯一バランスシャフトを搭載していました。オイル交換やオイルフィルタ楽です。私の車の場合、上級モデルにV6があるので中はがらがらです。
TOYOTA 1G-FE(VVT-i) L6 ハイメカ TWIN CAM 高回転も結構きれいに回る。 MARKⅡ3兄弟、CROWN等、タクシー用(LPG)もあります。
SUBARU EN07EMPi L4 SOHC 初めての軽の自家用車です。前に10年くらい前に試乗したアルトは80kmぐらいでコーナーを回ると車がふわっとしましたがこの車は足腰が強いです。軽トラック(Mini CAB)に比べればエンジン音はいい感じです。でも普通車と比べれば音は豪快です。普通車よりギアーリングが1速ずつぐらいローになっているような感じです。60km/hでも3000rpm近く回っているはずですから。MTの強みで軟弱な車は発進で軽くかまれますが、60km/h程度で軽く抜かされてしまいます。今までの車で一番、高回転型のエンジンです。

 やはり1G-FEの直6のスムースなエンジンの吹き上がりが絶品でした。MTで乗ったらどんな感じか興味があります。世の中のエンジンはV6の方向へ向かっています。

会社のV6 エンジンに乗ってみるとエンジン音がにごったような感じであまり好きではありません。

 V6エンジンでどんな順番で爆発しているのでしょうか、クランクは考えてみると不思議です。同様に不思議なものが水平対向エンジンです。

雑誌やWeb上でいろいろ調べてみました。

V6エンジン爆発順所とクランクシャフト

(NISSAN  VG系の場合 バンク角60度)

rear 1 4 3 6 5 2 SVGの代替画像 エンジンはフロントから見て右回りに回っている。点火順序は気筒番号と一緒である。

点火間隔が120度なので左右のクランクピンが共用にできません。

一方、F-1用のHONDAエンジンでは等間隔の点火は考慮せずに共用となっています。

バンク角が120度のエンジンを作れば共用にできますが、エンジンが広くなります。

エンジンの前後が対象ではないのでピストンの中心方向に縦ゆれが発生しそれが左右で合成されてエンジンに偶力が発生します。それを打ち消すために実際には1と6側のウェイトはほかのものに対して重めになっています。

クランクシャフトのベアリングは4個です。

  6
5  
  4
3  
  2
1  
front

ピストンの動きを単純な三角関数で表現した場合の偶力です。カウンターウェイトで打ち消せます。

X=m*r*ω^2*cos θ

m*r*ω^2=1とした場合

θ Rブロック Lブロック RL合成による重心からみた動き
  #1 #3 #5 Rブロックの動き #2 #4 #6 Lブロックの動き  
0 1 -0.5 -0.5 前部が持ち上がる -0.5 1 -0.5 0 前部がRブロックの上死点方向へ動く
120 -0.5 -0.5 1 後部が持ち上がる 1 -0.5 -0.5 前部が持ち上がる 前部が右方向へ動く
240 -0.5 1 -0.5   -0.5 -0.5 1 後部が持ち上がる 前部が左方向へ動く

前側が左です。

水平対向4気筒(F4)H14.11.11

(SUBARU EJ20)

直列4気筒は1回転に2回、左右に暴れたがります。(ピストンとバランスさせるためにクランクに錘をつけているのですが、上下方向ではバランスしても左右方向では錘の遠心力とバランスしない。よって2次成分が発生する。)排気量が大きいエンジンでは2本のバランスシャフトを2倍の回転数で回して左右方向の力のみ発生させキャンセルします。

水平対向4気筒はキャンセルされていますので高級なエンジンです。しかし街中を走っているこのエンジンを積んだ車はドッドッドッドッドッとかバタバタバタとか低い周波数の音で高級な風には感じられません。この音は飛行機屋の名残か。たしか富士重工の前は中島飛行機で零戦の栄エンジン 栄21型 1,130PS 空冷二重星型14気筒 28,000cc 加給器搭載)を作っていた会社です。自動車用品店などでみるとチューニング用の排気管を売っていますが車の右側と左側でかなり長さに差がありますのでこれが原因のようです。エンジンルームにスペースがあればだれか等長エキマニをつけて音を聞かせて欲しいです。(注 新型は等長等爆です)エンジンは横に広いですが重心はいくらか低くできそうです。整備性は最悪そうです。

rear   点火   クランクシャフトのベアリングは5個です。
  4   4
3   2  
  2   3
1   1  
front

左方向が前側です。

水平対向6気筒(F6)H14.11.11

 rear    点火順所 6 3 2 5 4 1 SVGの代替画像
      6         2
5         5      
      4         6
3         3      
      2         4
1         1      
front        

同じスバルでもEJ20と違って左右交互に爆発しています。

ポルシェの場合1-6-2-4-3-5の点火順序なのでEJ20と同様に左-左-左 右-右-右の順番で爆発していると考えられます。したがってクランクシャフトのひねりも異なるはずです。

6 5 4 3 2 1 SVGの代替画像

ロータリーエンジン

ロータリーエンジン 初版2004/03/13
ロータリーエンジン 新版2015/03/01

W8エンジン(VWパサート)

V4エンジンをさらにV型に配置したような格好です。バランスシャフトを搭載しています。

http://www.vw.com ボア84.0*ストローク90.2 SOHC4 3998cc 275ps/6000rpm 37.5kg/2700rpm

w8.svg

バルブトロニック(BMW 318i)

エキセントリックシャフト インターミディエートレバー ローラーロッカーアーム カム リテーナースプリング バルブ ラッシュアジャスター SVGの代替画像
角度θ=
角度を入力して指定角度をクリックするとエキセントリックシャフトが回転しバルブが動きます。
自動回転をクリックするとエンジンが回転します。回転を止めるにはSTOPをクリックします。

通常運転時にスロットルが介入しないエンジン。(スロットルが働くのは緊急時のみ)吸気量はバルブリフトでコントロールされる。ディーゼルエンジンに比べてガソリンエンジンが効率的に不利な点はスロットルによるポンピングロスである。リーンバンーンとか直噴エンジンでは空燃比を高めにすることにより同じガソリン量でも空気量を増やしてスロットルを開け気味にしてポンピングロスを減らしている。バルブを絞っていることによるポンピングロスも考えられるが1㎜以上開いていれば通常のバルブ動作と比較して遜色はないそうである。0.3-9.7

星型エンジン 2016.6.27

V8エンジン H17.8.29

1-8-4-3-6-5-7-2

rear 点火順序 6 5 1 2 4 3 7 8 SVGの代替画像
8 7 2(90) 7(360+180)
6 5 5(360+0) 6(360+90)
4 3 3(180) 4(270)
2 1 8(360+270) 1(0)
fornt