Ｖ型エンジンのトルク特性について

Ｖ型４気筒などのトルク特性は一般的にフラットなトルクで低回転でもトルクが有るとされてるようですが、理由はなんでしょうか、
カムシャフトが２倍必要等機械的損失は大きそうに思うのですが、よろしくお願いします。

No.3 回答者： kitadake 回答日時： 2010/03/08 17:12

uuron1さん、思い切り考え違いしてますよ。

ピストンスピードとクランク回転と取り違えて回答していますよ。
最初の人の回答が正当です。
ピストンは上死点と下死点で必ずピストンスピードがゼロになります。
上死点や下死点でピストンは動く方向を反転させるわけですから、必ず一度はスピードがゼロになります。
そしてストロークの中間点でピストンスピードは最大となります。
90度V4エンジンは2本のシリンダーが上死点または下死点のとき、残りの2本のシリンダーはピストンのスピードが最速となっているために、低回転でも十分な粘りがあるということになります。
V型エンジンを採用する理由はこのエンジンの粘るという特性と、振動モードを吸収しやすいということと、さらにフライホイールを軽くできるということで、レスポンスのいいエンジンとなることでしょうか。

ヤマハのクロスプレーンについても書いておきます。
このエンジンはトルク変動を意識的に大きくしているエンジンなんです。
直列4気筒180度クランクで等間爆発のエンジンは、例えばコーナーでリアがトラクションを失った場合、一気にそのままスピンをしてしまうんです。
これがヤマハのクロスプレーンのようにトルク変動を持たせてあるエンジンは、トルクのかかったところでトラクションを失っても、トルクの谷のところでトラクションを回復させることができるからです。
そのためにコーナーで思い切りアクセルを開けていけるということになります。
私もトルク変動の大きなバイクに乗っていますが、コーナーで滑ってもすぐにリアタイヤが路面を捕らえてくれます。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます、
＞エンジンの粘るという特性と、振動モードを吸収しやすい
出来ればここの所をもう少し分かりやすくお願いします。
後、私が思い当たった点としては並列４気筒（180度クランク）はピストンの慣性トルクによって点火時点でクランクシャフトの回転速度が上がっているため
燃焼圧力の高い所を早く通りすぎてしまうという事と、
Ｖ型４気筒（180度クランク）の燃焼間隔の180°- 90°- 180°- 270°のうち90°を挟む２つのシリンダーに注目し先に燃焼するシリンダーが後に燃焼する
シリンダーの圧縮行程による減速の恩恵を受けることによるメリットという事ですが、この辺のとこの影響はどうなんですかね。

補足日時：2010/03/10 21:38

No.2 回答者： uuron1 回答日時： 2010/03/07 19:08

通常の並列４気筒エンジンに見られるフラットプレーンクランクシャフトは、燃焼トルクと慣性トルクが分かれています。

要はピストンスピードが一定ではなく常に早くなったり遅くなったりしています。
これを解消するためにＶ型エンジンはクランクシャフトをフラットプレーンからクロスプレーンさせています。
その為、並列４気筒に見られるピストンスピードの変動をなくすことができ、常に燃焼トルクと慣性トルクが合わさった合成トルクの状態でエンジンを回転させる事がトルクアップ（トルクの変動が無い）につながります。

なぜ並列４気筒は燃焼トルクと慣性トルクに分けている理由は、慣性モーメントを打ち消すためです。
これをＶ型の様にクロスプレーン化させると、慣性モーメントが打ち消せないため振動が出てしまいます。
その為バランサーの増設などの必要性がありますが、フラットプレーンの利点もあるためわざわざクロスさせる必要はありませんでした。

余談ですが、ヤマハがバイクのエンジンで並列４気筒クロスプレーンクランクシャフトの市販化を世界で初めて行いました。
これは主にトルクアップというより、トルク変動の少ないクロスプレーン化によるコントロール性や、トルクをより地面に伝えやすくする目的の為に行ったようです。
現に、並列４気筒時代のエンジンより、クロスプレーン並列４気筒エンジンのほうが同じパワーを使ってもタイヤの摩耗が少ないなどの結果も出ているようですね。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます、出来ればもう一歩具体的な並列４気筒（180度クランク）のエネルギーの損失理由をお願いします。
トルク変動の間隔が短く、かつそこそこ大きいことによる振動や音によっての損失でしょうか。
http://www.yamaha-motor.jp/mc/lineup/sportsbike/ …
又、このサイトの「図２トルクの発生要素」を見ると、もしこれらのエンジンにアクセルスロットルの余裕がありスロットルを開け燃焼トルクを上げていった場合、
クロスプレーンと180度クランクの合成トルクの波形の違いが小さくなると予想されますが、この場合２つエンジンの上記エネルギー損失による差は少なくなりますか？

補足日時：2010/03/10 17:48

No.1 回答者： LTdog 回答日時： 2010/03/07 17:55

「90度バンクの4気筒の場合などでは、ひとつのピストンが上死点、または下死点にあり、ピストンスピードが0のときでも、対になっているピストンは、一番速度の速い中間点にあるため、低回転でも滑らかにまわり、止まりにくい（直列4気筒・180度クランクでは全てのピストンが止まる瞬間がある）。

」-Wikipediaより引用

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

お礼日時：2010/03/10 16:27