後傾シリンダー?前方吸気？

Question

この前出たYZ450Fについてなんですが、シリンダーが後ろに傾いてますよね？
当方の認識としてはピストンは重力の向きと対向に運動するのがベストでバイクの場合進行方向があるので進行方向に対してやや前傾しているのが最もパワーがでる（と思ってました）。
なぜ『後傾シリンダー』なのでしょうか？原付スクーターなどで後傾シリンダーを見たことありますがパワーを犠牲にしてスペース効率を優先させたものと思ってました。
また、前方吸気ということは後方排気ですよね？
通常のバイクはエキゾーストを出来るだけ冷却したほうがよいから前方排気だったと思うのですが。。。
『前方吸気・後傾シリンダー』は『後方吸気・前傾シリンダー』とガスの流れ方は変わらないので、むしろマスの集中化（ヤマハHPより）に貢献するということでしょか？
MXerは、10分走れればいいから排気温度は気にしなくてもいいということでしょか？
想像でもいいので意見をお聞かせ下さい。

blueoval · Accepted Answer

競技モデルは、文字通り最先端です。最先端のテクノロジーと前後しながら進みつつ、乗り手側からのパッケージングの要求は大きなうねりを作りながら進んでいきます。

ヤマハの技術解説を読み解くと、乗り手側からの要求で重心位置の最適化とマスの集中が更なる戦闘力のアップのために必要だったようです。

＞ピストンは重力の向きと対向に運動するのがベストでバイクの場合進行方向があるので進行方向に対してやや前傾しているのが最もパワーがでる

重心位置の最適化と給排気系のパッケージングのために前傾シリンダーがあります、吸気ポートのストレート化とそれに伴うダウンドラフト化でそのためには前傾は必須であり、特にロードモデルでは前輪荷重を稼ぎたいという要求もあって、半ば慣例的に前傾となってきました。

また後方吸気は、市販車の場合は大きなエアクリーナーを無理なく配置するためには後方しかなく、これを前方に置くとその分前輪からエンジンが離れざるを得ず、同じく前輪過重の点マイナスです。

＞通常のバイクはエキゾーストを出来るだけ冷却したほうがよいから前方排気だったと思うのですが。。。

これは明らかな勘違いです、最適な排気干渉を得るためには最適なEX温度があり、バイクによっては保温バンデージを巻く場合もあったりして、いたずらに低くする理由はありません。

排気はらせん状にして管長を稼いだりしているようですので、まっすぎにしたいとか短くしたいという理由でなく、マスの集中が必要なんでしょう。2ｓｔから4ｓｔに変わりエンジン重量は明らかに重くなっています、単体で軽量化が進んでいるとはいえ、です。
またインジュクション化で燃料系の特にキャブに相当する部分がコンパクトになったこともあって、レイアウトが比較的自由になってます、トルク特性の変化などもあって、4stオフロードレーサーとしての革新の途上ということではないでしょうか?

takasugi72 · Answer

メーカーの新車が、必ず良い方向に向かうとは思っていないので、このバイクには非常に興味があります。
大幅な変更が吉と出るのか、凶と出るのか、トップ・ライダーではなく、サンデー・レーサー・レベルでの戦績に興味津々です。

では、回答（？）ですが、
前傾シリンダーがもっともパワーが出るというのは間違いです。
長い坂道を上っても下っても、パワーに差が出るとは思えません。
それにオフロードでは車体が常に前後のどちらかに傾いていますから、パワーと傾きは無関係だと思います。

ただ私が気になるのは、単気筒で傾斜があるのは、どうなのかという点です。
ライダーに対して垂直にシリンダーが動く場合は、エンジンの振動は縦揺れだと思います。
でも傾斜していると前後の揺れも加わるように思います。
水平対向（BMW）だとアイドリングでかなりの揺れを感じると聞いたことがあるので、低速の多いオフロードではどうなるのでしょう。
単気筒では相殺されることもありませんし。
超ショート・スカートで、かなり軽いピストンですから、感じられないのかもしれませんが、前後の振動がライディングにどう影響するのか、興味深いところです。

また後方排気の温度ですが、これも冷やせば良いというものではないので、問題ないと思います。
むしろエンジンの前に熱源が無い分、エンジンの冷却には適していると思います。
特にオフロードですから、当たる風の量にも限界がありますし、ラジエータ回りやエンジン前が温められないのは、良いことではないでしょうか。

ただこちらも気になる点があって、リヤ・ショックのリザーバ・タンクやリヤのマスターシリンダーの熱対策はどうなっているのか、という点です。
何かしらの対策はしていると思うのですが、詳しいことが書かれているものを見つけることができませんでした。

またシートへの熱の伝達も気になります。
シートが熱くて座っていられないのでは、モトクロッサーのYZは良いでしょうけど、たぶん同じ仕様で出てくるWRではエンデューロで辛い気もします。
さすがにシート下でエキ・パイが一回転ですから、熱もかなりのものだと想像するんですけどね。
風も当たりそうにありませんし。

先月、発売された雑誌では、プレス・リリースのままで、詳しいことはヤマハのHPのほうが載っていましたが、今月は実走した記事が出てくると思います。
どういう評価が出ているのか、記事の裏を読んでみたいと思います。

kumasan815 · Answer

＞MXerは、10分走れればいいから排気温度は気にしなくてもいいと
　いうことでしょか？

レースタイムはＮＢなら１０分＋１周ですがＩＡなら３０分＋１周です。
１０分走ればいいとは何処からの発想なのですか？
まぁエンジン本体に関しても何処かで半端な知識を入れている様ですし
下の回答にもありますがもう少し勉強してからでないとこのエンジンを
理解するのは無理でしょう。

oi-c · Answer

No.4です。
×このＰＤＦの26ページより、
○このＰＤＦの29ページより、
でした。失礼しました。

oi-c · Answer

一応、メーカーからの説明。
このＰＤＦの26ページより、
http://www.yamaha-motor.co.jp/motorshow2009/sp/pdf/tech_guid_PDF.pdf
＞モトクロッサーにとってFIは、タンクや吸気・排気系など車体レイアウトの
＞自由度が広いというメリットがあることにヤマハは着目しました。
＞このメリットを活かし“扱い易い出力特性”と“マスの集中化”を達成しているのが、
＞車両前から新気を取り入れストレートに吸気し、後方に排気する
＞『前方吸気FI－後傾シリンダー－シート下後方排気』です。
＞新気の吸入口は、エンジン熱の影響を受けにくく自車のダストを吸い込みにくい
＞フロントのエアダクト内側左右にあります。新気はここから導かれ、
＞フレームの間にあるエアクリーナーを通じ、吸気抵抗の少ないストレートポートに
＞送られ高い吸入効率が確保されます。よりストレートな吸気通路を確保するため
＞エンジン（シリンダー）は7.5度後傾させて搭載。排気管はシート
下を通過する後方排気で、
＞排気管長を十分確保するためエキゾーストパイプは滑らかに円を描く設計となっています。
＞これらにより、“扱い易い出力特性”と“マスの集中化”を達成、
＞優れたコーナリング性能に寄与させています。エアクリーナーなどが
＞車体前方に配置しており、クリーナーボックスとリアサスペンションとの
＞スペース的な干渉もなく、リアサスペンションの設計自由度も広がりました。

後方排気のレイアウトのメリットは、読んでの通り。
後傾されている理由の想像ですが、、、扱い易い出力特性を得るために吸気路と排気路がよりストレート化されている。つまり、エンジン本体にたいするＦＩボディーの位置関係は優先的に決まっている。その状態でシリンダーを直立させたレイアウトだと、ＦＩボディーがフレームとエンジンの間に納まらない、、、というのが、最大の理由ではないでしょうか？

ご存知かもしれませんが、1985年、ヤマハはFZ750というモデルをリリースしています。
並列４気筒のスポーツバイクですが、45度と大きく前傾したエンジンを搭載しています。
http://www.yamaha-motor.co.jp/profile/cp/history/motorcycle1980/fz750/index.html
この前傾の理由も、吸気路のストレート化が主眼でした。
＞まずひとつは、吸気効率に優れた5バルブ（吸気3・排気2）を生かすストレート吸気の採用。
＞エアボックスからシリンダーまでの流れをできるだけスムーズにすることが狙いだが、
＞通常の並列4気筒エンジンでは吸気経路をストレートに伸ばすとキャブレターが
＞ライダーの膝に干渉してしまう。そこで00Mは、エアボックスを燃料タンクスペースに収め、
＞そこから吸気口まで一直線につながるようシリンダーを45度前傾させた。
＞これによって、エンジンは強大なパワーと扱いやすさ、低燃費を実現。
＞また、エンジン搭載位置が低く前方に移ったことで、車体の低重心化と前後重量配分の
＞最適化にも貢献するなど、数多くのメリットを備えた前傾・低重心エンジンは
＞やがて“G.E.N.E.S.I.S.”と呼ばれ、ヤマハ発動機を代表する4ストローク技術となった。 

2stエンジンの後方排気の例もあり、ヤマハはそういうのに熱心な印象がありますね。

kametaru · Answer

横置きVツインの前方シリンダを取っ払ったと思えば良いのではないでしょうか。
例えて言えばハーレーの前方シリンダがそっくり無くなった感じですね。
水冷だからあさっての方向に排気があっても問題ないでしょう。
バイクじゃお目にかかれませんがカウンターフローエンジンなんて代物もあります。
スズキが大昔に作った試作エンジンなんて上方吸気側方排気なんてアホみたない水冷エンジンのバイクもあったしね。
水冷は自由度が高いのであまり気にしなくて良いでしょう。

Lupinus2 · Answer

ピストンと重力に関係があるとは初めて聞く意見ですが、どのような資料、文献に載っていたのでしょうか。
多くのバイクのシリンダーが前傾しているのは重量バランスの関係ですし、
水平方向に向いているシリンダーもあります。
下向きが無いのはオイルが燃焼室に入ってしまうからです。
出力とは関係が無いと思いますが。

水冷であれば冷却性も関係ないでしょう。
V型ではリアバンクが後方排気な車種も多いですし。

後傾シリンダー?前方吸気？

競技モデルは、文字通り最先端です。

この回答への補足

メーカーの新車が、必ず良い方向に向かうとは思っていないので、このバイクには非常に興味があります。

この回答への補足

＞MXerは、10分走れればいいから排気温度は気にしなくてもいいと

この回答への補足

No.4です。

一応、メーカーからの説明。

この回答への補足

横置きVツインの前方シリンダを取っ払ったと思えば良いのではないでしょうか。

この回答への補足

ピストンと重力に関係があるとは初めて聞く意見ですが、どのような資料、文献に載っていたのでしょうか。

この回答への補足

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