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車のエンジンを理解する |
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エンジンの構造の違い |
| DOHC[Double Over Head Camshaft] |
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| DOHCとは「ダブルオーバーヘッドカムシャフト」の略で、エンジンの上部にあるカムシャフトが何本あるかを示したものです。吸気弁と排気弁が別々のカムシャフトによって駆動されるためカムシャフトの負荷が分散され、エンジンが動いている時にカムシャフトとバルブのタイムラグがすくなくできる。このため高回転、高出力が可能になるというメリットがあります。デメリットとしては部品点数が増えるため製作コストが高くエンジンが重くなる、カムシャフトが2本になるためエンジン上部が大型化するなどがあります。また、他のSOHCエンジンに比べると燃費も劣ります。 |
| SOHC[Single Over Head Camshaft] |
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SOHCとは「シングルオーバーヘッドカムシャフト」の略で、吸気バルブと排気バルブ
の中心に置かれた１本のカムシャフトで吸気、排気バルブを動かします。部品点数が
OHVやDOHCより少なくなるので軽量小型で安価になり、整備性もよくなります。
DOHCと比較した場合、カムシャフトが1本少ない分駆動抵抗が少なくなり、燃費のい
いエンジンにしやすいなどのメリットがあります。逆にDOHCに比べ、1本のカムシャ
フトでロッカーアームを介してバルブを駆動させるという構造から、給排気バルブの数
を増やしにくいため、高回転型のエンジンを作りにくい。 1本のカムシャフトで給排気
両方のバルブを開閉するため、バルブのレイアウトの許容範囲が狭い。 ロッカーアーム
もわずかではあるがバルブを開閉する際の緩衝材的な役割をするため、高回転になるほ
どバルブ開閉の精度が落ちるなどのデメリットがあります。 |
OHVとは「オーバーヘッドバルブ」の略で、エンジンの上部のバルブを動かすためのカ
ムシャフトが、ピストンシリンダーよりも低い位置にあるのが特徴で、プッシュロッド
とよばれる長い棒を介してロッカアームを押し上げバルブを開閉させます。OHVは同じ
排気量のSOHC エンジンと比べて構造が単純なため整備しやすく、軽量・コンパクトと
いうメリットがあり、4サイクルエンジンによる自家発電機、ポンプ、農耕用等の汎用
エンジンといった自動車以外では多く使われています。また、トラックなどのディーゼ
ルエンジンにもOHVを多く採用しています。しかし、その構造から高回転まで回すよう
なエンジンの使い方には向かないので、今では乗用車にOHVを使うことは珍しくなりま
した。 |
SVとは「サイドバルブ」の略で、吸・排気バルブがピストンの上ではなく、シリンダー
の横に並んで上向きに配置されているのが大きな特徴です。これをクランクシャフト近
くに配置されたカムシャフトで直接駆動します。エンジンのバルブ機構の中でも最も古
く、４ストロークエンジンのルーツとも言えます。燃焼室が横に長く広い形状になって
しまうため、圧縮比を十分に上げることができない、また給排気・燃焼効率が非常に悪
く、どうしても最高出力が低くなってしまうなどの問題が多く、今ではサイドバルブを
採用している国産車は無いでしょう。 |
通常のレシプロエンジンでは、空気と燃料をシリンダー内に取り入れる前の段階で混ぜ
ていますが、直噴エンジンでは、まずシリンダー内に空気を取り入れ、そのあと燃料と
なるガソリンだけを直接噴射します。直噴エンジンは燃焼効率がいいというのが最大の
メリットで、燃焼効率がいいということは排気ガスもクリーンなものになります。また
ターボチャージャーなどの過給器との相性が良く、それらと組み合わせる事によって高
出力化と低燃費化と低公害化とを同時に実現する事ができます。直噴エンジンはレギュ
ラーガソリンや質の悪いガソリンを使うと異常燃焼を起こしやすいため使用するガソリ
ンは高オクタン価ガソリン（ハイオクガソリン）が推奨されています。 |
ターボチャージャーとは、排気ガスのエネルギー（温度・圧力）を利用しタービンを高
速回転させ、その回転力で圧縮機を駆動することにより圧縮した空気をエンジン内に送
り込み、これにより、本来の吸気量を超える混合気を吸入・爆発させることで、実際の
排気量を超える出力を得る仕組みです。このようなことから小型、軽量でも高出力が実
現できますが、一方で大量の混合気を送り込む結果、エンジン温度が高くなりがちで、
十分な冷却対策が必要になります。また、構造上スロットル（アクセル）操作に対する
エンジン反応に遅れが生じる「ターボラグ」があります。 |
| スーパーチャージャー[Super Charger] |
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ターボチャージャーは排気ガスを利用しているのに対し、クランクシャフトの動力を使
って空気を圧縮しているのがスーパーチャージャーの特徴です。ターボラグがあるター
ボチャージャーとは違い、エンジンの回転数が低い時でもしっかりとパワーを出すこと
ができます。ただし、常に圧縮機を回転させているためエンジンの効率が落ちる、高回
転域の出力がターボチャージャーに比べ劣るなどのデメリットがあります。 |
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