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エンジンにはいろいろなシリンダー数があるが、そのメリットとデメリットは?

time 2015/07/17

エンジンにはいろいろなシリンダー数があるが、そのメリットとデメリットは?
いろいろなシリンダー数というタイトルで考えてみたいと思います。
まず4ストロークガソリンエンジンという前提で考えて見ましょう。
4ストロークのガソリンエンジンは、吸入工程で吸気をし、圧縮工程で吸入空気を圧縮する。
燃焼行程で圧縮した混合気を燃やし、排気工程で燃やしたガスを排出すると。4つの工程からなっているので4ストロークとなります。
その間クランクシャフトは2回転しています。
つまり、1つの工程で180度クランクが動いていることになります。180度の工程を4回。
180度×4工程=クランク2回転(720度)であると。これが基本。
そこで次にお題になるのがシリンダー数です。単気筒ってありますよね?これはバイクね。
単コロと呼ばれるエンジン。ピストンはひとつ。そして昔の軽自動車には2気筒があった。
今の軽のエンジンの主流は3気筒。乗用車になると4気筒。ボルボやホンダには5気筒があった。
そしてBMWやスカイラインになると6気筒。7気筒エンジンは飛行機に使われている。星型といわれ、あたかも星の形をしているようなレイアウトになります。これは重力を考えて空を飛ぶことを考えているのでしょう。
話しはそれて8気筒エンジン。これは高級車に使われていますね。9気筒エンジン、これも飛行機。
10気筒エンジンは車に存在しますね。V10ってやつ。11気筒はネット検索をしても出てこない・・・。
12気筒はセンチュリー。13、14、15気筒は聞いたことがない。16気筒はヴェイロンですね。
と、いろいろなシリンダー数があるわけですよ。これって一番の目的は、一つ一つの部品が小さく、
慣性抵抗やらいろいろな抵抗を小さくして、振動を低減させる効果がでてきます。シリンダーが多いほどエンジンは滑らかに動くというイメージですね。ただし部品点数が増えてエンジンが高くなる。

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いろいろなシリンダー数があるわけですよ。4気筒エンジンであれば、クランク2回転720度÷4気筒で180。つまり各シリンダーがそれぞれ同じタイミングで違う工程を行っていることになります。

6気筒になると、720÷6=120。つまり6つのピストンが120度ごとにクランクに配置されるようなイメージで、これになるとつなぎの工程も行われているためスムーズになる。4気筒の同時に違う工程4つではなく少しずつずれて、2気筒ずつが違う工程を行っている。二つの気筒が吸入と燃焼をしている間、他の四つの気筒はそれぞれの工程の途中にある。なのでスムーズになりギクシャクしなくなると。
そう考えると、いろいろなシリンダー数があるもんだなぁと感心してしまう。こういう単純な計算だけをしてみてもエンジンというのはおくが深いものだと考えさせられてしまいます。

 

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