多気筒エンジンについて

シーマとかセンチュリーとかの高級車ってV8とかV12のエンジンが多いですよね。多気筒になると運転が滑らかになり安定感が出ることは分かるんですが、どなたかそのメカニズムを簡潔に説明していただけないでしょうか？

No.4 ベストアンサー 回答者： w210 回答日時： 2005/08/18 23:46

こんにちは。

エンジンは直線運動を回転運動に変えているのはご存知ですよね？
ここで１気筒なら１回の爆発サイクルで１回転の力を得ます。これでは滑らかに回転運動が得られないので気筒を増やします。自動車エンジンの場合は４気筒がほとんどです。３６０度を４で割って爆発サイクルを９０度づつ遅らせます。そうすると回転運動がより滑らかになります。力強さも出てきます。気筒の容量を大きくすれば爆発力が増し力強さ（馬力）が向上します。しかし１つの気筒を大きくするには限界があるので大容量のエンジンは多気筒にします。
大体３Ｌクラスで６気筒、４Ｌ以上だと８気筒とか１０気筒なんかがあります。偶数になるのは３６０度で割りやすいからですね。
高級車というものは装備が充実しており得てして車体が重くなります。十分な同直性能を持たせるために重い車体を軽く扱い余裕のある走りをさせるために大容量のエンジンを積みます。そのため高級車というのは８気筒あたりが多いのです。
なおＶ８とかのＶは気筒の配置の仕方のことで、Ｖ字型に左右４気筒づつ配置されているからこういう言い方をします。

No.8 回答者： 106Rallye 回答日時： 2005/08/20 08:27

すでに多くの回答者様から出ているように、レシプロエンジンというのは縦方向のエネルギーを円運動に変えているものです。

自転車をこぐ時を想像していただけますでしょうか。自転車は言わば２気筒です。２本の足（ピストン・コンロッド）で軸（クランクシャフト）を回しています。
ペダルを踏むとき、一番上と下の位置で力が入りにくいのがおわかりになりますね。これが専門用語で言う上死点・下死点です。つまり、垂直に加わる力がうち消され合い、回転運動に変わりにくい部分ができるのです。多気筒になれば、この上死点・下死点にいずれかのピストンがあっても、他のピストンの力で次の動きへ進むことができます。
簡単な例で言えば、多気筒になるほどロータリーエンジンのような回転運動に近づくということでしょうか。

No.7 回答者： elkheart 回答日時： 2005/08/19 09:02

多気筒にするメリットとしては、静粛性と低振動が挙げられます。

メカニズム的には下の方が説明しているので、体で感じる例を記載したいと思います。
まず、ボクシングをすると考えてください。とにかくあなたは合計威力100という数値のパンチを打ちたいと考えています。
ストレート1発で威力100のパンチを打つのとジャブ5発で合計威力100のパンチを打つときの体のブレはどちらが大きいでしょうか？
ストレート1発で威力100のパンチを打つときだと思います。
エンジンのピストンをパンチと例えています。また、体のブレはエンジンの振動と例えています。
このこと（作用反作用が少ない）より多気筒エンジンの方が振動は少ないといえるわけです。
変な例えですいません。

No.6 回答者： noname#125490 回答日時： 2005/08/18 23:53

本当に大雑把に回答しますね。

説明の便宜上単気筒・２気筒についての説明は省略します。
滑らかな状態を「円」であると思ってください。
３気筒を三角形・４気筒を四角形とすると、気筒数が増えるにつれて「円」に近づいていくのがわかると思います。
それをメカニズム的な言い方に置き換えてみると、各図形の頂点が爆発時期であり、この間隔が短くなるほど振動が減少する（打ち消しあう）為に滑らかに感じられるのです。

No.5 回答者： w210 回答日時： 2005/08/18 23:50

NO.4です。

訂正です。
１回の爆発で１回転→２回転
爆発サイクルを９０度→爆発サイクルを１８０度

No.3 回答者： nourider 回答日時： 2005/08/18 23:44

多気筒化するメリットは低振動だと思います、原理的には内燃機関は間欠燃焼なので燃焼（爆発）時の振動は多気筒化することで細かく分けることが出来ます単気筒では２回転（７２０度）で一回爆発なのですが２気筒なら一回転（３６０度）で一回、４気筒なら１８０度で一回、８気筒なら９０度で一回など。

連続燃焼のガスタービン（ジェットエンジンの一種）なら振動を非常に抑えることができますが昔アメリカで実用化一歩手前まで行きましたが頓挫しました。
素材の問題と廃熱の問題が解決されない限りガスタービンは無理ですね、その前に電気モーターがとって代わるでしょう。

No.2 回答者： fa22_raptor 回答日時： 2005/08/18 23:42

エンジンの基本が分かっていないと説明し辛いのですが、

同じ排気量で、１気筒と４気筒を比較した場合、

１気筒エンジンは大きな燃焼室でドカンと一発、爆発してクランクにまともに力が加わる。明らかに粗野なエンジンですよね。

多気筒になれば成るほど、１気筒当りの燃焼室は小さくなるので衝撃音は小さくなるし、クランクを１回転させるのに、４つの力が徐々に回す事になるので振動等も抑えられます。

簡単に言うと、力自慢が１人でボートを漕ぐのと、女の子４人がカッターで漕ぐ感じかな。でもバイクの世界では１気筒の人気もありますよね。機構的にも簡素で済むし。

No.1 回答者： M16A3 回答日時： 2005/08/18 23:36

簡単に言えば、ピストンのストロークが多気筒になったから振動が少なくなり、加速も滑らかになるのでは？