こんにちわ。２年式タイプＭに乗ってるけろよんです。
最近の質問で直６は低回転でのトルクは薄いという話題がありましたが、
なぜ、直６では低回転が弱くなってしまうのでしょうか？
４気筒のほうが低回転が強いのならば、
低回転の間は２気筒ほど、殺して一時的に４気筒にするなんて技もありかなーと
思っているのですが、、、、、

素人考えでは６気筒のほうがどの回転域でも、トルクフルではないかと思うのですが。
ついでといってはなんですが、ボクサー、その他のエンジンの特性も教えていただけたら
と思っています。

なぜなぜ坊やの質問ですが、よろしくお願いします．

(記事番号3696へのコメント)
けろよんさんは No.3696「エンジンの特性」で書きました。
>こんにちわ。２年式タイプＭに乗ってるけろよんです。

こんばんは４年式タイプＭに乗っているＳＴＡです（笑）

>最近の質問で直６は低回転でのトルクは薄いという話題がありましたが、
>なぜ、直６では低回転が弱くなってしまうのでしょうか？

一気筒あたりの排気量が小さくなるからですよ。
２０００ｃｃを６で割ると４発のエンジンに比べ、一発あたりの排気量が
小さくなってしまうため、瞬発力がえられにくくなります。

>４気筒のほうが低回転が強いのならば、
>低回転の間は２気筒ほど、殺して一時的に４気筒にするなんて技もありかなーと
>思っているのですが、、、、、

うーん…それは単純過ぎますね。
そうなると、殺した２発の約７００ｃｃ分が無駄になってしまいます。

>素人考えでは６気筒のほうがどの回転域でも、トルクフルではないかと思うのですが。

それは排気量があればの話だと思いますよ。
それに、６気筒のメリットは滑らかさにあると思ってますから…
スムーズで乗りやすいでしょう？

ほかのエンジンはあまり詳しくないので正確には答えられません。
雑誌などを参考にしてみては如何でしょう？
疑問に思ったらディーラーへ試乗しに行くなんてのも良い考えだと思いますよ。

(記事番号3696へのコメント)
けろよんさんは No.3696「エンジンの特性」で書きました。
＞なぜ、直６では低回転が弱くなってしまうのでしょうか？

ここは既にレスが付いているようなので。

Ｌ６の３Ｌなんかは排気量もでかいし、ＮＡだからさらにダイレクトですよね。乗っ
たこと無いけど。
昨今話題のＲＢ３０はドオなんでしょうね・・・乗ったこと無いけど。。。
ＧＴに出てくる、ダッヂバイパーに乗ってみたいなー。Ｖ１０の８Ｌなんて、
想像を絶するね。

>ついでといってはなんですが、ボクサー、その他のエンジンの特性も教えていただ
けたら
>と思っています。

これは自分も良くは知らないっす。
ただ、バイクでは４ｓｔＶ４のもっさりとした回り方は自分はキライです。
あまりにもフラットなトルクでタコを見ないとどんくらい回ってるのか解らないし。
排気音も牛の鳴き声のようだし。(^O^)

変な話だけど、夜中にうるさい方々が好んで乗るバイクは
大抵直列４気筒ですよね。(^O^)

日産のＶＧも、あんまし好きでないです。吹け上がりがドラマチックでないから。
ただ、Ｒ３９０ＧＴ１のエンジンはシビレる音してたなあ・・・
ＮＳＸもＶ６なんですよね、乗ったこと無いんで、
知らないけど良いエンジンなんでしょうね。
赤いお馬さんも・・・Ｖだったな・・・多分一生縁は無さそうだけど。

バイクのＶ４（ＶＦ７５０Ｆね）で懲りたんで、よっぽどのことがないと
Ｖには乗らないでしょう。

それとロータリーもあんまし好きでないです。
チョコッと乗ったけどさらに下が無い気がします。
これは、単に食わず嫌いなだけかもしれません。
なにしろ、世の中にはＲＥに狂う人が沢山おいでだし。(^O^)




バイクはエンジン重量の車重に対する割合が大きいせいか、
エンジンの性格がはっきりわかります。
排気量はおろか、搭載方法（クランクを車体前後方向に対してどう置くか、
シリンダーをどう振り分けるか）まで大きく性格を変えますね。

バイクの場合、５００ｃｃくらいのピストン容量があると、カナリ楽しいです。
単気筒もよし、並列２気筒もよし、Ｖツインだって。
ハーレーなんぞはＶツインの１２００ｃｃでしょ。
ただし、Ｖ４はちょっと・・・。
ひょっとして、２ＬのＶ４バイクが在れば楽しいのかも。(^-^)

そういや、車のエンジンでもＶ４ってあんまし聞かないな。
なんでだろ？　なんかに積んでましたっけ？
直列５気筒なんて、半端な(^-^)のは在った（ある？）けど。

時に最近のポルシェは水平対抗６気筒で３．６Ｌでしたっけ？
アメ車のＶ８なども５．７Ｌでしたっけ？　
うーむ、でっかいピストンだな。

コルベットにチョコッと乗ったこと在ったけど、
スンゲートルクだったな。バックが怖い(^O^)（楽しい）
チョイとアクセル踏んだ・・・というか、親指を乗せただけで
でぅっ！　とクルから慣性で余計に踏んでしまいそうで(^-^)


そう、空冷と水冷の違いも在るんですよね、明らかに。

自分は油冷（空冷）ＧＳＸＲの直列４気筒１１００ｃｃにも乗っていますけど、
低回転はごりごりトルクフルで、そのくせ、回すと、かぁーんと
１万以上まで一気に吹けます。楽しいんだなこりが。
ピストン一個当たり２５０ｃｃ位しかないのに・・・。

以前２５０ＣＣの４気筒バイクにも乗ってたけど、
なんか回さないと速くない（下が薄い）し、そのくせ回すとうるさいしで
すぐに買い換えちゃったな。
２５０ｃｃなら並列ツインの方が全然楽しかったです。
回さなくても楽しいし、回せばまた楽しい。一粒で二度美味しいって感じです。


ま、上記はあくまでも私見なのであしからず。
気を悪くした方がいらしたらごめんなさい。
また、長く書いちゃってごめんなさい。

(記事番号3709へのコメント)
割り込み失礼します。

>そういや、車のエンジンでもＶ４ってあんまし聞かないな。
>なんでだろ？　なんかに積んでましたっけ？

昔三菱の軽が積んでいたクローバー４ってもしかしたらV4じゃないでしょうか。


>直列５気筒なんて、半端な(^-^)のは在った（ある？）けど。

日産だとスタンザ、本田でもインスパイアなんか５発でしたよね。
小さい頃はなんで５発でバランスが取れるのか不思議に思っていたんですが、
４行程を５等分するだけの話ですよね？多分。

三菱ってエメロードとかランサー６に1.8LのV6を搭載してましたよね。
意外と冒険好きなメーカーかもしれないですね。

(記事番号3709へのコメント)

>そういや、車のエンジンでもＶ４ってあんまし聞かないな。
>なんでだろ？　なんかに積んでましたっけ？

ランチャ何とかにありませんでしたっけ？Ｖ４。

(記事番号3696へのコメント)
>素人考えでは６気筒のほうがどの回転域でも、トルクフルではないかと思うのですが。

理論的に考えれば、同一排気量で考えた場合、気筒数が多い程、出力・トルクを稼ぐよう
なエンジンを作れるはずです。ただ気筒当りの最適な排気量と言うのが、大体決まってき
ますので、単に気筒数を増やせば良いと言うもんでもありません。

良く直６はトルクが薄いという議論が起こりますが、その比較対照となるのがRB20とSR20
であったりするのですが、これは設計時期がまったく違っていますし、対象とする車種の
車重も違っていますから、イーブンな比較ではありませんよね。

同一時期に開発されたエンジン同士で似たような車重の車種を比較するなら、面白い議論
になると思うのですが難しいですね。

個人的な意見では、RB20は出だしのパンチが薄い上、上がふん詰まるような気がします。
今乗っているA31のRB25DEは、ATでも出足の良い車なので、2.5L位ないと直６は厳しいの
かも知れません。

もう1台のGTS-4改RB26は、カムとタービンのお陰で、下から上までトルクフル、上は際限
なく回ります。


>ついでといってはなんですが、ボクサー、その他のエンジンの特性も教えていただけたら
>と思っています。

エンジンレイアウトで出力特性は決まらなくて、圧縮比、燃焼室形状、吸気ポート形状等
で決まってしまいます。ですから、水平対向だからこう言う特性と言うのはあり得なくて、
スバルの水平対向はこう言う特性という考え方になると思います。あまり乗り比べたこと
がないので、どうこう言えないのですが。


フリクションロスが無い前提で、理論的に動力系の回転バランスを考えると、直列６気筒
というレイアウトは、まったく振動がでない完全バランスのエンジンです。他のレイアウ
トでは、水平対向６気筒とＶ型１２気筒しかありません。これ以外のレイアウトでは必ず
バランスが崩れていて、エンジンが回り続ける限り、エンジンの重心を中心に回ろうとす
る力が常に働き、絶えず振動が発生します。

また動力系で一番重量があるクランクシャフト単体で、固有振動を持っていますから、ク
ランクは出来るだけ短い方が良いと言うことになります。

６気筒エンジンで比較した場合は、直６よりＶ６の方が全長を短く作れますから、軽量で、
クランクシャフトも短く作れますが、振動面では不利で、部品点数が多い為コストが高く、
吸気ポートのレイアウトも難しいです。６０度のＶ６であれば、メタルの数も減らせます
ので、フリクションロスが小さい点では有利です。

直列と水平対向を比較した場合は、水平対向の方が低重心で、吸気ポートのレイアウトの
自由度が高くてパワーを出し易いが、排気マニが下を向く為、排気側の取り回しが難しく、
幅が広くなってしまうのでシャシを選ぶという感じでしょうか。

これ、あくまで理論的な話で、Ｖ６の不利な面が最近は改善されて来て、日産で言うとVQ
エンジンみたいな物も出てきてます。クラッシャブルゾーンが取り辛い直６は、もはや主
流ではなくなってしまいましたね。無念。


ちなみに、直５というのはＶ１０の片バンクを取っ払ったエンジンで、クランク２回転に
５回点火タイミングがあって、直列６気筒よりは軽く短く作れますが振動面で不利なもの。

また、単車の様に９０度Ｖ４気筒が無いのは、直４でサイズ的に問題が無い上、コストが
掛かりすぎるからではないでしょうか。直４に近く、全長の短い狭角のＶ４と言うのはあ
ります。


長々とすいません。

(記事番号3711へのコメント)
ちょっと気になったのですが、６気筒・Ｖ12エンジンが、理論上、振動が起きない
とはどういうことなのでしょうか？　気筒数が多くなるにつれて振動が少なくなる
ということは、なんとなくわかりますが、逆に(例えば)８気筒エンジンのほうが、
６気筒より振動がでてしまうんですか？　”エンジンの重心を中心に回ろうとする力”
や、”固有振動”とはどういうものなのでしょうか？　
初心者への説明が難しそうであれば、そのことについて詳しく説明してあるような
ＨＰを、紹介していただければ有難いのですが。

(記事番号3728へのコメント)
うーあさんは No.3728「Re:エンジンの特性 + もっと詳しく追加質問。」で書きまし
た。
>ちょっと気になったのですが、６気筒・Ｖ12エンジンが、理論上、振動が起きない
>とはどういうことなのでしょうか？　気筒数が多くなるにつれて振動が少なくなる
>ということは、なんとなくわかりますが、逆に(例えば)８気筒エンジンのほうが、
>６気筒より振動がでてしまうんですか？　”エンジンの重心を中心に回ろうとする
力”
>や、”固有振動”とはどういうものなのでしょうか？　

ちょっとお邪魔します。
間違っているかもしれませんがまあ聞いて下さい。直６エンジンでは、１番シリンダ
ー、６番シリンダーが上死点にあるとき、２番と５番、および３番と４番がちょうど
クランク角にして
１２０度進んだ、および１２０度遅れた状態になっていると思います。

１，６番(静止）

　　　｜
　　 ／＼　　３，４番（↓向き）

２，５番（↑向き）　　

このとき、１，６番が真上（上死点）に来て、（ブランコで言えば
一瞬止まるとき）
２番５番は上に、３番４番は下の向きに同じ大きさの慣性力が
働いています。
この力を合わせると、クランクでは逆向きの同じ力が働いているので
理論上振動しないことになります。
これが回転中、常になりたつのが直６の特徴です。
直８（ないけど）では、回転中、力に偏りが生じます（釣り合わないときがある）。

また、固有振動数ですが、例えばピーンと張った糸を指で弾くと
長さによって（材質にもよりますが）必ず同じ振動をします。
これは糸だけではなく、すべての物体に対していえることです。
基本的に、長さが長い方が周波数が小さく（ぶーんぶーんと揺れる）
短いと周波数が大きくなります（ぶぶぶぶぶってな感じ）
また、クランクの長さが短いほうがいいのは、エンジンには実際はいくらか
振動があるので（これが糸を指で弾くことにあたる）、クランクが
のたうちまわるからでしょう。
クランクが振動するとどう悪いのかは詳しく知りませんので悪しからず。

因みに固有振動数が同じものばかりまとめると、共振して
壊れることになるので（メーカーはちゃんと分けているはず）
へたにタワーバーや発砲ウレタン
などで固めると、えらいことになる可能性がでてきますね。
エンジンの話ではないですけど。

昔、共振現象でつり橋が落ちたという話も聞いたことがあります。（風と橋の固有振
動数が噛み合ったのね）

間違いありましたら、いつでも訂正してやって下さい。

(記事番号3747へのコメント)
レスありがとうございます。なかなか簡単に理解できるものではなさそうですね。これでも
大学で物理専攻なのですが・・・(^^;　(動力機械関係ではないですが。)　とりあえず、理
論上完全なエンジンというだけで嬉しいです。

(記事番号3780へのコメント)
長文になってしまったので、興味の無い方は読まない方が良いかも。
おまけに長すぎてはじかれてしまったので２つに分けました。

振動特性に付いてもうちょっと書いてみます。

# 単に慣性力の特性なので、メカニズムが分かれば普通の物理で解けると思います。
# たぶん・・・

その前に点火タイミングに付いてちょっと考えてみますと、４サイクルエンジンは
爆発、排気、吸気、圧縮の４工程がクランク２回転(クランク角で 720°)する間に
行われますので、多気筒エンジンの場合は 720°を気筒数で割った間隔で爆発させ
ると、トルク変動が少なくなってスムーズにエンジンが回るようになります。

この間隔が不等の場合、音で書くとドッドッドッドッがドドッドドッとなると吹け
上がりがスムーズでなくなりますので、できるだけ等間隔で爆発させたい訳です。

Ｖ型エンジンの場合はクランクピンを向かい合う気筒で共用するのが普通ですので、
他の制約が無ければ、バンク角(またはその倍数)をこの爆発間隔に一致させるのが
普通です。V4→90、V6→60、V8→90、V10→72、V12→60と言う具合ですね。


まず振動の元凶は、ピストンが動くとき、コンロッドが左右に振られるとき、吸排
気バルブが動くときにそれぞれ慣性力が働くことによります。

ピストンがどのように運動しているか考えるてみると、クランクピンにコンロッド
大端部が引っ張られて円運動し、コンロッドが傾きながら小端部を引っ張ります。
ピストンはシリンダで動きを制限されていますので、結果上下に運動します。ピス
トンには重量に応じた慣性力が働きますので、運動速度に合わせて、慣性力が正負
に変化しています。

ここで問題が一つありまして、ピストンの動きが上下対象じゃないと言うことです。
どう言うことかというと、クランクが90°回転した時、コンロッドが傾きますので
ピストンは有効ストロークの半分以上下がってしまうのです。ですからクランクの
角速度が一定であるとするとクランクピンが上側を動いている時はピストンが速く、
下側を動いている時にはピストンが遅く動いています。

従って、慣性力は角速度で一意に表せないことになりますので、フーリエ級数展開
すると、２次以降の成分が存在することになります。多気筒エンジンの場合、１次
成分はバランスするのですが、主に倍次成分の不均衡が問題で振動が起こります。

フーリエ級数がなんのことだか分からない方は、クランク１回転に付き１周期発生
する慣性力が１次、同様に２周期発生するのが２次・・と考えれば良いです。次数
が上がるにつれ力が弱まっていくと考えてください。

この振動には２種類あって、全体の慣性力が不均衡で上下方向の加振力が生まれて
振動する場合と、重心位置から見た場合の慣性力の不均衡で前後方向(ピッチング)
に回転しようとする慣性偶力が生まれて振動する場合です。

加振力はクランクピンが一つの面に配置(シングルプレーンと呼びます)されている
場合に強く発生します。直４の場合は 180°毎に爆発させるためにこのようなピン
配置になっていますし、一部のＶ８も同じピン配置を持ってます。

直４で考えると以下の図のようなピン配置、ピストン位置(矢印は慣性力の向き)に
なっていて慣性力が一致しているように見えますが、偶数次成分がぶつかって加振
力が生まれます。特に大きいのが２次成分の不均衡です。

　　　　１，４　　　　　　　 ↑ 　　　　　　　 ↑ 　　
　　　　　│　　　　　　　　+--+　 ↓ 　 ↓ 　+--+　　
　　　　　│　　　　　　前　|１|　+--+　+--+　|４|　後
　　　　２，３　　　　　　　　　　|２|　|３|　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　正面から見た図　　　　　　　 横から見た図　　　　

Ｖ８の方は、大部分のエンジンがダブルプレーンと言って90°ずらしたピン配置を
持っています。こちらは４次成分の加振力が発生しますがかなり小さいものです。
なぜ全部のＶ８がこれを採用しないかと言うと、点火タイミングが不等間隔になっ
てしまうからで、バンク毎に見ると90、180、270°間隔となり、排気干渉が大きく
起こります。シングルプレーンの方は等間隔に点火できるので出力向上が望めます。

これ以外の、あるクランクピンの正反対側にピンが配置されない直３、直５、直６、
Ｖ６(直３と同じピン配置)などでは、２次、４次の不均衡が起こりません。

慣性偶力は重心位置付近にシリンダがあるエンジンで発生します。例えば、直３で
考えると、２番シリンダ付近に重心があって、重心から見て近い２番ピストンの慣
性力より、１、３番ピストンの慣性力の方が強く働きますので、バランスが崩れて
後ろ側に倒れこもうとする回転モーメントが生まれます。この慣性偶力は１次成分
からバランスしていませんので、かなり大きな振動になります。

　　　　 １ 　　　　　　　　 ↑ 　　　　　　　　
　　　　 ｜ 　　　　　　　　+--+　 ↓ 　 ↓ 　　
　　　　／＼　　　　　　前　|１|　+--+　+--+　後
　　　２　　３　　　　　　　　　　|２|　|３|　　

これに該当するのが直３、直５、それとＶ６です。偶数気筒エンジンでは、完全に
バランスします。偶数気筒では、シリンダ中心線に対してピストンの動きが対称に
なりますのでバランスするのです。


次にコンロッドによる振動を考えてみます。実はコンロッドが左右に動くとき、正
反対側にあるカウンタウェイトが逆方向に動きますので、ある程度の慣性力は打ち
消されてしまいます。さらに、振動自体もピストンによる物よりは小さいものです。

特性としては、あるクランクピンを見て、正反対側にクランクピンが来ない配置に
なっているクランク形状で左右方向の振動が発生します。 120°のピン配置である
直３、直６や、72°のピン配置である直５がこれに該当します。直３、直６では３
次の不均衡が、直５では５次の不均衡が残ります。Ｖ６の場合は、60°バンクだと、
60°位相がずれた動きになりますので、お互いに慣性力を打ち消しあってくれます。


最後に吸排気バルブによる振動を考えて見ます。これは主に直列エンジンで起こり
ます。Ｖ型では、バンク角のお陰で互いのバルブの慣性力を打ち消しあってくれる
からです。これは直６が一番大きくでてしまいます。吸排気バルブの重量は、結構
ありますので、無視できない振動となります。

以上のことから、シングルプレーンのＶ８まで含めても、直６の振動特性が優れて
いると言えるのではないかと思います。しかし、振動を消す方法は色々と存在する
ので、実用エンジンで見た場合に、どのレイアウトが優れているとは一概に言えま
せん。


この内容間違っている可能性もあるので、間違いを見つけられた方がいらっしゃい
ましたら教えてください。

どうも長々とすいませんでした。

(記事番号3869へのコメント)
しゅういちさんは No.3869「振動特性についての詳細」で書きました。
>長文になってしまったので、興味の無い方は読まない方が良いかも。
>おまけに長すぎてはじかれてしまったので２つに分けました。
>
>振動特性に付いてもうちょっと書いてみます。

カット＞（笑）

しゅういちさん詳しいですね。
ところで、これは別に反論で無いです。最初に言っておきます。

バイクの場合、爆発間隔をわざと不等間隔にすることで、
劇的に乗りやすくなったりしますよね、その辺は何でなんでしょう。
地面を蹴る感覚が伝わりやすいとか・・・。

あと、空冷エンジンはなんか躍動感というか、
おお、ちゃんと混合気が爆発してピストンが押し下げられてるのが如実に感じられます。
そこへ行くと、水冷エンジンはシュイーンと軽く回るけど、なんか、モーターのよう
で・・・。
ピストンのクリアランスとかが体感差になるのかな〜とか・・・

あ、これはバイクの話です。
車の空冷に乗ったこと無いんで。

(記事番号3959へのコメント)
>バイクの場合、爆発間隔をわざと不等間隔にすることで、
>劇的に乗りやすくなったりしますよね、その辺は何でなんでしょう。

例えば、２気筒で爆発間隔を 270°→ 450°といったようにずらして、最初の爆発で発生
したトルクが立ち下がる前に次の爆発を与えてやると、トルクの山がでかくなりますよね。

同排気量の場合、単気筒エンジンよりはトルクの山の高さは低くなるでしょうがトルクの
持続期間は長くなり、等間隔爆発のエンジンよりはトルクの山を高くできます。

バイクの場合は車体が軽いですから、トルクの谷の部分の影響が小さいので、こう言った
エンジンの場合でも、トルクの山の部分がフィーリングに直結してくるのではないでしょ
うか。

車の場合は車体が重いですから、トルクの谷の影響が顕著に表れるので、山谷をできるだ
け小さくした方が乗りやすいことになるのだと思います。

>ピストンのクリアランスとかが体感差になるのかな〜とか・・・

この辺は、よく分かりません。
機会があれば、空冷の方も勉強してみます。

バイクにしろ車にしろ空冷エンジンを良く知らないので。

(記事番号3780へのコメント)
パート２です。


さらに水平対向エンジンのことを考えてみましょう。よくＶ型を 180度開いたのが
水平対向であると言われますが、水平対向の場合は向かい合うピストンが互いに近
づいたり離れたりします。つまり位相が 180°ずれているわけです。Ｖ型を 180度
開くと、お互いのピストンの距離は変わらず、右へ行ったり左へ行ったりするだけ
ですので、位相を180°ずらす為には、クランクピンを180°オフセットさせないと
いけません。

Ｖ型の場合はクランクピンを共有しますから、例えばＶ６の場合は直６のクランク
を半分に切って、ピンの幅を広げればＶ６のクランクになりますが、水平対向の場
合はコンロッドの数だけクランクピンが必要です。よって長さは直６の半分でも、
クランクピンの数は変わらず、さらにスロー(気筒)間隔を短くしないといけません
ので、強度的な問題と加工コストが高くなる問題が発生します。

しかし、ピストンが互いに近づいたり離れたりすることで慣性力が打ち消されます
し、クランクピンを 180°オフセットさせることでコンロッドの慣性力も消せます。
さらに、ヘッドが両端に来ますので、吸排気バルブの慣性力もある程度消せますし、
吸気ポートの設計自由度が高い上、低重心と良い事が多いですが、作るのが難しい
のです。


最後にクランクシャフト自体の振動について考えます。まずクランクは剛体ではあ
りませんので必ず捻れという問題が付きまといます。例えばある回転数でバランス
が取れていたとしても、ある回転数では捻れによってバランスが崩れてしまう場合
が考えられます。バランスが崩れると、クランク自体が勝手に振動してきます。

捻れの原因は、ピストンの慣性力によって、クランクピンが引っ張られるためと、
伝達系統からや、クランク動力を元に稼動するカムやポンプ系統からの抵抗です。
カムやポンプ系統からの抵抗は、クランクプーリーへダンパを入れることで、ある
程度解消させています。

最も大きな原因であるピストンの慣性力は、上に引っ張る力を打ち消す為に、下側
へ力を発生させるカウンタウェイトを取り付けますが、100%バランスさせる物では
なく、それより何割か小さい物です。

また、ただでさえ重いクランクシャフトが、さらに重くなるのを嫌って、スローの
両側に付くべきカウンタウェイトを、普通の市販車では半分しか付けていません。
両側に付けているのはフルカウンタークランクシャフトと呼ばれるものです。

ピストンの慣性力は回転数が上がれば大きくなるので、結局、何 rpmまで回しても
捻れが許容範囲に収まっているのかと言うのが、このカウンタウェイトのバランス
で決まってきます。フルカウンタの方がより高回転まで捻れに対して対応できます。

振動してくるとどうなるかと言うと、まず初めに来るのがメタルとジャーナルとの
油幕切れ、その後に焼き付き→メタルの破損が待ってます。

RB26の場合は、ダイナミックバランスを取ったクランクでも、常用で 8500rpm辺り
が限界なのではないかと思います。 9000rpm以上を常用するドラッグ車両だとフル
カウンタを皆さん入れているのではないでしょうかね。


この内容間違っている可能性もあるので、間違いを見つけられた方がいらっしゃい
ましたら教えてください。

どうも長々とすいませんでした。

(記事番号3870へのコメント)
しゅういちさんは No.3870「水平対向エンジンとクランクの捻れ振動について」で書きまし
た。


>また、ただでさえ重いクランクシャフトが、さらに重くなるのを嫌って、スローの
>両側に付くべきカウンタウェイトを、普通の市販車では半分しか付けていません。
>両側に付けているのはフルカウンタークランクシャフトと呼ばれるものです。

>フルカウンタの方がより高回転まで捻れに対して対応できます。

>RB26の場合は、ダイナミックバランスを取ったクランクでも、常用で 8500rpm辺り
>が限界なのではないかと思います。 9000rpm以上を常用するドラッグ車両だとフル
>カウンタを皆さん入れているのではないでしょうかね。

んと、この辺はちょっと別な意見もあります。
聞いた話なんで恐縮ですが。

L6って、しっかりやれば、１万回転は常用できるじゃないですか、
だけど、RBって、高いクランク入れても、１万を常用するには
かなりリスキーですよね。
これは、コンロッドの長さが短いから、ピストンが首フリ運動を起こしやすく、
んで、むずかしいんだとか・・・。

なんで短くしたかというと、エンジンの全高を押さえたいからなんでしょうけど、
もともとL6はベンツのコピーだったそうなので、その辺のノウハウを知る由も無かったと
か。ベンツの技術者はその辺まで考えて設計してたらしいです。
なんでもそうなんでしょうけど、どう言う思想で作られたモノなのかを知らないと
本当の改良にならない場合も多々あるということなんでしょうか・・・。

あ、別に低回転で回す分には問題無いんで、
レースとか、極限状態の話ね。

あと、ホンダS2000のクランクは通常のキャップでなくてハシゴのような
キャップがすべて結合されたブレースごとで支えてるんで、強度がぜんぜん違うとか
ね・・・。

ま、いろいろあるっちゅうわけっすよね。

(記事番号3960へのコメント)
>L6って、しっかりやれば、１万回転は常用できるじゃないですか、
>だけど、RBって、高いクランク入れても、１万を常用するには
>かなりリスキーですよね。

この辺りは、正確には分かりませんが、動力弁の数が少ないと言うのも影響しているかも
知れません。

またRBの場合、ターボ前提で考えられているので、クランクの軽量化が考慮されていない
のも一つの要因ではないかと思います。言うまでも無く重量が軽い方が慣性重量が下がる
ことによって、より高回転まで振動が起こりにくくなります。

>これは、コンロッドの長さが短いから、ピストンが首フリ運動を起こしやすく、
>んで、むずかしいんだとか・・・。

もちろんこう言った要因もありますよね。

>なんでもそうなんでしょうけど、どう言う思想で作られたモノなのかを知らないと
>本当の改良にならない場合も多々あるということなんでしょうか・・・。

そうですね。

>あと、ホンダS2000のクランクは通常のキャップでなくてハシゴのような
>キャップがすべて結合されたブレースごとで支えてるんで、強度がぜんぜん違うとか
>ね・・・。

これはRB26が採用しています。最近の高出力と呼ばれるエンジンは、大抵全部のキャップ
がリブで繋がっています。RB20は、1・2と6・7だったかな。

>ま、いろいろあるっちゅうわけっすよね。

そうなんですうよね・・・難しいです。
ではでは

(記事番号3963へのコメント)
しゅういちさんは No.3963「Re:水平対向エンジンとクランクの捻れ振動について」で書き
ました。

>>L6って、しっかりやれば、１万回転は常用できるじゃないですか、
>>だけど、RBって、高いクランク入れても、１万を常用するには
>>かなりリスキーですよね。
>この辺りは、正確には分かりませんが、動力弁の数が少ないと言うのも影響しているかも
>知れません。

たしか、DOHCは高回転化の象徴だった様な・・・（笑）
どうなんでしょうね、その辺。
偽物ツインカムと陰口たたかれたハイメカとは違うはず・・・、
いや、違ってなきゃ悲しい。（笑）
コメントをお聞かせ願えれば幸いかと・・・

>またRBの場合、ターボ前提で考えられているので、クランクの軽量化が考慮されていない
>のも一つの要因ではないかと思います。言うまでも無く重量が軽い方が慣性重量が下がる
>ことによって、より高回転まで振動が起こりにくくなります。

なんで、ターボ前提だとクランクは重いんでしょうか？
たしか、Ｇｒ．ＡのGTRも、レギュレーションで軽量化が出来なかったんですよね。
レース前提で作られるなら、当然、軽く作るように感じるし、
フルカウンターを使わないほうが軽く出来るんじゃ・・・


純正クランクの振れが少ないのはホンダだとか・・・。

(記事番号3969へのコメント)
>たしか、DOHCは高回転化の象徴だった様な・・・（笑）
>どうなんでしょうね、その辺。

４サイクルエンジンの高回転化を妨げる理由の一つに吸気流速の問題があって、流速がある
一定以上の速さ(つまり、ある一定以上の回転数)になると、吸気バルブの傘が抵抗になって
しまい、それ以上燃焼室に空気が入ってこなくなり、充填効率が逆に下がってしまうという
ものです。

これを防止する為に吸気流速を下げる必要がありますが、ベルヌーイの定理から吸気経路の
断面積を広げてやれば良いことが分かります。広げると言っても、バルブの大きさには限度
があるので、マルチバルブ化するわけです。また多シリンダ化する理由もこれと同じです。

そもそもレブリミットは設計当初に決定して、その後で使用できるコストの範疇で、それに
見合ったものを作っていくのですから、機構的に高回転化できるといってもメーカが決めた
枠の中だけの話ですよね。

湯水のように金を使って作ったSOHCより、現実的なコストで作ったDOHCの方が劣っている
と言うことは多分にあるんじゃないかと思いますよ。

コストの上限が高い例えばF1のような世界であれば、やっぱり機構的に優れているDOHCの
方が高回転化できるのでしょう。


>なんで、ターボ前提だとクランクは重いんでしょうか？
>たしか、Ｇｒ．ＡのGTRも、レギュレーションで軽量化が出来なかったんですよね。
>レース前提で作られるなら、当然、軽く作るように感じるし、
>フルカウンターを使わないほうが軽く出来るんじゃ・・・

単に耐久性の問題じゃないかと思います。ターボチャージドの方がクランクに掛かる負担は
大きいですから、ジャーナル径やピン径を太くせざるをえず、同じ材質で作った場合、どう
しても重くなってしまうのではないでしょうか。

強度の高い材料を使えばもちろん軽く作れますし、フルカウンタにした場合でも、カウンタ
ウェイトの先の方に比重の高い材料を埋め込むことで、セミカウンタなみの重さで作ること
もできるのではないかと思いますが、こう言う作りだと高く付いてしまいます。

量産市販車ベースのGr.Aでは、市販車のクランクを使わないといけなかったので、市販車の
耐久性に合わせてあの材質、あの重さになってたのではないかと思います。もちろんレース
だけで考えるなら、１レース持つだけの耐久性で軽くしていけば良いんでしょうね。


>純正クランクの振れが少ないのはホンダだとか・・・。

ホンダは、一時期どんなメーカよりも部品の加工精度が高かったのですよね。
違いましたっけ。

(記事番号3960へのコメント)

>あと、ホンダS2000のクランクは通常のキャップでなくてハシゴのような
>キャップがすべて結合されたブレースごとで支えてるんで、強度がぜんぜん違うとか
>ね・・・。

インテＲやなんかも繋がってたと思ったよ、確か。

(記事番号3711へのコメント)
詳しいですね。勉強になります！(^^)＞しゅういちさん

>良く直６はトルクが薄いという議論が起こりますが、その比較対照となるのがRB20とSR20
>であったりするのですが、これは設計時期がまったく違っていますし、対象とする車種の
>車重も違っていますから、イーブンな比較ではありませんよね。
そうですね。私も同感です。また、同じ６気筒でもＲ３１のころの赤ヘッドＲＢ２０と
Ｒ３２のＲＢ２０ではトルクの出方やパワーも異なってますよね。
設計した年度（新しさ）って結構重要ですよね。

>同一時期に開発されたエンジン同士で似たような車重の車種を比較するなら、面白い議論
>になると思うのですが難しいですね。
そうですね。日産で同時期に発表された４発２Ｌってないですからね。
（そのときシルビアはＣＡ１８でしたし）

>個人的な意見では、RB20は出だしのパンチが薄い上、上がふん詰まるような気がします。
>今乗っているA31のRB25DEは、ATでも出足の良い車なので、2.5L位ないと直６は厳しいの
>かも知れません。
ＲＢ２０の設計自体がブンまわして乗るという設計でないような気がします。
高級車的な（ローレル、セフィーロ）のＡＴにあわせて載せる、乗り心地や
快適さ重視のエンジンな気がします。ＲＢ２６とは設計の根っこは同じでも
発展していった形がちがっているんだなぁ、と思いますがどうでしょうか？

>エンジンレイアウトで出力特性は決まらなくて、圧縮比、燃焼室形状、吸気ポート形状等
>で決まってしまいます。ですから、水平対向だからこう言う特性と言うのはあり得な
>くて、スバルの水平対向はこう言う特性という考え方になると思います。あまり乗り
>比べたことがないので、どうこう言えないのですが。
いろいろ乗ってみて思うのは、型式（Ｖとか直とか水平とか）だけで特性が決定しない
ってことですね。たしかに「似たようなフィーリング」にはなりますが、セッティング
やそれを取り巻く環境（ＩＮ〜ＥＸまでの）によって結構かわりますよね。
むかーしのエンジンだと型式が同じだと似たようなフィーリングってのは感じましたが
いまだと多分わからないほどだと思います。
インプレッサなんかは好きで試乗とかするんですが、言われなきゃ横置き４発だと
思えます(^^;)（もちろん、縦置き水平なのはしってます）

ま、型式による特性はありますが、技術やセッティングノウハウが成長・成熟した
おかげでそれほどとがったエンジンがなくなってきたともいえますよね。
どんな設計でも万人受けするようなモノにできるようになってきたんでしょうね。

>フリクションロスが無い前提で、理論的に動力系の回転バランスを考えると、直列６気筒
>というレイアウトは、まったく振動がでない完全バランスのエンジンです。他のレイアウ
>トでは、水平対向６気筒とＶ型１２気筒しかありません。これ以外のレイアウトでは必ず
>バランスが崩れていて、エンジンが回り続ける限り、エンジンの重心を中心に回ろうとす
>る力が常に働き、絶えず振動が発生します。
ＲＥ（ロータリー）はどうでしょうか？
ＲＥは２ローターだと６気筒と同じ（爆発数）だときいたことがあるんですが
こちらの方はクランクの長さ（厳密にはエキセリンシャフトですが）も短いし・・・
（他にある問題が大きいので理想のエンジンとは言いがたいのかもしれませんけど(^^;)）

(記事番号3766へのコメント)
>設計した年度（新しさ）って結構重要ですよね。

ブロックはともかくヘッドの設計が違うとまったく違うエンジンになってしまいますよね。
同じメーカで、同じレイアウトのエンジンって、そうそう新設計で出てくるわけではない
ので、比較が難しいところだと思います。

>そうですね。日産で同時期に発表された４発２Ｌってないですからね。

そうなんですよね。比べるならトヨタの６発かなぁ。
乗ったことが無いので分かりませんが。

>高級車的な（ローレル、セフィーロ）のＡＴにあわせて載せる、乗り心地や
>快適さ重視のエンジンな気がします。ＲＢ２６とは設計の根っこは同じでも
>発展していった形がちがっているんだなぁ、と思いますがどうでしょうか？

どうなんでしょうね。RB26の時は、R31GTS-Rをベースにしていったみたいですがブロック
側の設計が初めっからレースを前提にしていたみたいですし、ATの方はRB20でうまく行っ
てたのであれば、R32にRB25を載せてなかったんじゃないかなと勝手に思ってますが。

もう100kgも車体が軽ければ、RB20も良いんじゃないでしょうか。

>ま、型式による特性はありますが、技術やセッティングノウハウが成長・成熟した
>おかげでそれほどとがったエンジンがなくなってきたともいえますよね。

レイアウトによる不利な面は、技術的に頑張ればなんとかなるものだからなんでしょうね。
普通の車の場合、そもそもエンジン自体に求められてるものが変わってきてるのでしょう。

>ＲＥは２ローターだと６気筒と同じ（爆発数）だときいたことがあるんですが
>こちらの方はクランクの長さ（厳密にはエキセリンシャフトですが）も短いし・・・
>（他にある問題が大きいので理想のエンジンとは言いがたいのかもしれませんけど(^^;)）

ロータリーは、燃焼室１つが１行程終えるとエキセンが３回転します。１ロータに３つ燃
焼室があることになりますから、２ロータだと爆発６回で３回転です。レシプロの６発は、
爆発６回で２回転ですから、１回転少ない計算ですよね。故に排気量換算でロータリーは
50％増しなのではないでしょうか。

ロータリーの問題って、燃焼効率と耐ノック性が悪いこと位ではないでしょうか。
これ以外は、吸排気弁がないので回転数の上限が高いとか、エンジンがコンパクトである
とかメリットの方が多いと僕は思うのですが。僕はサーキット限定で考えてますので。

いじったらO/Hしなきゃならんと言うのも、うちのエンジンに限ってはもっと悪いような
気がしますし・・・(^^;)

(記事番号3867へのコメント)
>そうなんですよね。比べるならトヨタの６発かなぁ。
>乗ったことが無いので分かりませんが。
スポーツグレードだと私もないですね。１Ｇクラスですよね。
ハイメカツインカムのモノや、スーチャーのモノには乗った事ありますが
車のガタイも違うこともアリ（セダン系）同じ部分や違う部分なんて
見当もつきませんでした。

しいて言えば・・・トヨタ車は静かで、エンジン音は独特〜ですかね(^^;)
（パワー感も比較するならスープラクラスの１ＧＧＴとやらないと）

>どうなんでしょうね。RB26の時は、R31GTS-Rをベースにしていったみたいですがブロック
>側の設計が初めっからレースを前提にしていたみたいですし、ATの方はRB20でうまく行っ
>てたのであれば、R32にRB25を載せてなかったんじゃないかなと勝手に思ってますが。
どうでしょう。RB25は正直時期開発車両メインで開発してたモノで、他社が2500の
ブーム（３ナンバブームの走り）で搭載してスカイラインの売上げが落ちたんで
手っ取り早く実施したモンだと思ってます。

載せる必要が・・・というより、とりあえずの販売台数確保で載せたという感じ
ですかね。もともとのラインナップにあったエンジンじゃないですし。
（といっても、ＲＢ２５が悪いエンジンという意味じゃないっすよ(^^;)）
ちょうど2500ccブームのとき（トヨタが1Jを出したあたりかな）日産のラインナップで
2500エンジンがRB系しかなかったんじゃないかって推測してます。

現在のラインナップでもＶ型で2500ってのも無いですよね、確か・・・

>もう100kgも車体が軽ければ、RB20も良いんじゃないでしょうか。
そうですね、理想を言えばフロントから１００キロぐらい軽くしたいですね(^^;)
（そうやって軽くしても自分自身で重くしてますが）

>ロータリーの問題って、燃焼効率と耐ノック性が悪いこと位ではないでしょうか。
>これ以外は、吸排気弁がないので回転数の上限が高いとか、エンジンがコンパクトである
>とかメリットの方が多いと僕は思うのですが。僕はサーキット限定で考えてますので。
レースオンリーで考えれば夢のユニットだと思ってます。運動を変化させることでロス
が出ると考えれば（細かく理論だせるほど知識はないです(^^;)）上下運動→円運動
よりも円運動→円運動の方が効率はよい気がします。
一般車両で気兼ねなく使えるようになるには燃費改善でしょうね。

レガシィの水平対抗も一時期はよく「悪燃費」と叩かれましたがいまはかなり
改善されてますよね。あんな感じでロータリーも改善されればなぁ〜と思って
います（といっても、R32に積む気はないですけどね）

(記事番号3889へのコメント)
>しいて言えば・・・トヨタ車は静かで、エンジン音は独特〜ですかね(^^;)

これはブロックが丈夫で振動しにくいからだったりしませんかね。
トヨタの直６はブロックが頑丈だと聞いたことがあります。

>どうでしょう。RB25は正直時期開発車両メインで開発してたモノで、他社が2500の
>ブーム（３ナンバブームの走り）で搭載してスカイラインの売上げが落ちたんで
>手っ取り早く実施したモンだと思ってます。

R33でRB20をやめる事が決まって、テスト用に先行でRB25出したとかそう言ったことは
ないのでしょうか(笑)

RB25は良いエンジンだと思ってます。あとSR20も。

>そうですね、理想を言えばフロントから１００キロぐらい軽くしたいですね(^^;)

エアコンとABSを外して、ボンネットとフェンダをFRPにして、バッテリをリアに持って
くればかなり良くなると思います。

僕がRB26を積んだ時に、一緒にABSとハイキャスのアクチュエータを外して、バッテリを
小さいのにしたのですが、フロント10kg増で収まってました。エンジンだけで50kg位重
かったと思います。

>一般車両で気兼ねなく使えるようになるには燃費改善でしょうね。

うーん燃費はどうしようもないかも知れませんね。
やっぱりレース用ユニットなのかな(笑)

>レガシィの水平対抗も一時期はよく「悪燃費」と叩かれましたがいまはかなり
>改善されてますよね。あんな感じでロータリーも改善されればなぁ〜と思って
>います（といっても、R32に積む気はないですけどね）

ロータリーは、同じ位のパワーで比較すると、どうしても燃費は悪くなるみたいですね。
僕はR32に積んで見たいと思ってます・・・(笑)

(記事番号3918へのコメント)

>>どうでしょう。RB25は正直時期開発車両メインで開発してたモノで、他社が2500の
>>ブーム（３ナンバブームの走り）で搭載してスカイラインの売上げが落ちたんで
>>手っ取り早く実施したモンだと思ってます。
>
>R33でRB20をやめる事が決まって、テスト用に先行でRB25出したとかそう言ったこと
は
>ないのでしょうか(笑)
>

とある本に、エンジン開発者の次のようなコメントがありました。
「RB型はもともと2500ccをメインにするつもり(開発者の頭の中でだけですが)で
　設計された。2500ccを念頭にした設計でなければ、RB26も生まれなかったかも
　しれない」
と。本当のところはどうなのかわかりませんが、RB26がなかったら日本のチュー
ニング業界は全く変わっていたでしょうね。