レース用バイクのエンジンはどんな物が有利？

バイクレースは、排気量によって色々区分けがされていますよね？
250ccや600cc、あるいはリッタークラスのバイク等々。

例えば250ccのレース用バイクが２台あったとして、このように排気量が全く同じであった場合、エンジンはどんな物を積んでいる方が有利なんでしょうか？

単気筒、２気筒、３気筒、４気筒、色々ありますよね。配置の仕方や冷却方法も様々ですが・・・
レギュレーションでは気筒数に制限をかけている所がほとんどだと思います。
これはやはり気筒数がそのまま速さに結び付くからなんでしょうか？

だとすると、どういうエンジンがレース用には適しているんですか？

No.6 ベストアンサー 回答者： paddrink 回答日時： 2013/04/01 21:13

基本的に気筒数が多いほど，高回転が可能になります。

燃焼室内の混合気を短時間で燃焼させないと高回転まで回りません。
シリンダー容積が小さいほど短時間で燃焼できますから、小さなシリンダーに分割した方が高回転まで回ります。
回転数が２倍になれば、吸い込む混合気も２倍になりますから，同じ排気量でも大きな力が出ます。

同じ４気筒のバイクでも750より250の方が高回転まで回りますよね。
反対に戦時中の戦闘機のエンジンは36,000cc18気筒とか言う大きなシリンダーですから、
18気筒あっても3000rpmまでしか回りません。

昔，ホンダがNR500という４サイクルエンジンで，ヤマハやスズキの２サイクルエンジン搭載GPマシンに挑んだことがありました。
レースにはレギュレーションがあって，むやみに気筒数を増やせませんから、
エンジニアは昼夜，そのアイデアに悩みました。
ある日交差点で停車したときに目にした信号機から楕円形のピストンを使用することを思いつきます。
２個のピストンを一体化した楕円形のピストンを使用して高回転を実現しました。
V型の４気筒ですが，楕円会のピストンに８個のバルブ，２個のスパークプラグを採用し、
V型８気筒と同じ燃焼速度、高回転を目指しました。
（今はレギュレーションで楕円形のピストンは使用できないようですが、）

さらにホンダの開発チームは　楕円形ピストンのV型４気筒を２分割して
２気筒２５０ccにしてターボで加給したエンジンを開発します。
過給圧2.0で153ps/18500rpmを記録したといわれています。
詳しくは参考URLを

当時のホンダは熱かった。

参考URL：http://ja.wikipedia.org/wiki/ホンダ・NR#.E5.B9.BB.E3.81.AENR250_TURBO

No.8 回答者： blueoval 回答日時： 2013/04/02 12:20

他の回答ですが補足です。

＞NSF250Rが、250cc単気筒で47馬力/13000rpmなので、２気筒にして60馬力/15000rpmぐらいが目標として、
　
NSF250Rが13000回転なのはMoto3規則でレブリミットが決まってるからで、13000でライフが維持できて馬力を出すことと言うコンセプトで設計されてるからです。
これが同じ単気筒でもレブリミットも使用基数制限もなければ、もっと回る設計ができるでしょう。
バランサーは必須でしょうけど16000程度回して、単気筒のまま60くらい出せると思います。
気筒容積300ccで2万以上回るエンジンも、5年前にレース界には存在しましたから。

No.7 回答者： madisan 回答日時： 2013/04/02 07:54

多気筒のほうが高次振動に対して有利なんだけど、

大きな出力を稼げない小排気量車では、前面投影面積を最小化して、
空気抵抗を減らしたほうが高速域での伸びが期待できるので、
スリムな単気筒もしくは２気筒が候補。
V型にすれば２気筒でもスリムに構成できるけど、
エンジンが大きくなるのと、吸気・排気の処理が難しくなるので、
並列２気筒も捨てがたい。

気筒当たりの排気量はおよそ125ccとなり、
近年の低速コーナーが多いサーキットを考慮すれば、
中速域からのピックアップは重要なので、
あまり極端にショートストローク化せずに、
ボアストローク比を1.4～1.5ぐらいで設定したい。

NSF250Rが、250cc単気筒で47馬力/13000rpmなので、
２気筒にして60馬力/15000rpmぐらいが目標として、
これでリッター換算で240馬力程度。

こんなエンジンがレース用としては向いているのではないかな。

No.5 回答者： blueoval 回答日時： 2013/04/01 21:13

規定しているつもりでしょうけど、実は相当曖昧なので、非常に難しいです。

4st250のレース用バイク、冒頭の一文からロードレースかなとは思いますが、それも実は指定してないですよね。モトクロスもレースならトライアルもレース(タイムは競いませんが競技と言う意味で。それにトライアル専用のバイクはやはり「レーサー」と呼びますし)、もちろんドラッグレースもレースですし、ダートトラックもあります。

まあ、ロードレースと限っても、どういうコースを走るのか、MotoGPのコースを転戦して総合的に速いもの、とするのか。では総合的に速いとはどういう指標を言うのか、各サーキットのラップタイムの合計？
タイム短縮率が大きいサーキットに合わせるべき？

あんまり言うと屁理屈に聞こえるでしょうけど、それくらい、曖昧な質問です。

4st250と言う規則のみで、MotoGPサーキットを転戦して、レース距離はMoto2と同じレースを戦う場合、と勝手に決めると。

４気筒では燃料搭載量と車体大きさに影響がでそうなので、３気筒あたりが現実的なんじゃないかと思います。３気筒で25000rpmくらい回って、80馬力？あんまり回してもトルクが出ないので、重くなる車体を加速させられません。

＞これはやはり気筒数がそのまま速さに結び付くからなんでしょうか？

コストですよ、気筒数が多くなると回転を上げることになり、ライフが短くなる、それを伸ばすにはコストを掛けて壊れない構造を探すしかない、新素材は規制できてもコストキャップは難しいですから。

No.4 回答者： adenak 回答日時： 2013/04/01 17:45

レギュレーションから見て６気筒は無いと思いますので４気筒が主流になると思います。

それもインライン４ではなく水冷９０度Ｖ４当たりかな。バランスも良く回転数も稼げると思いますので。単気筒は無し、２気筒も考えられなくもないですが１気筒当たりの可動部の重さから言って４気筒ほどは回らないしですね。

No.3 回答者： noname#177887 回答日時： 2013/04/01 17:31

基本的に、高回転が回せる方が有利です。

高回転まで回せる方が、馬力が出しやすいですから。
その分、低回転のトルクは無くなりますが、レースでは、ほとんど不要ですから、関係ないし。
気筒数が速さに結びつくのではなくて、多気筒の方が高回転にしやすいから有利なんです。
ただ、気筒数が多ければいいかというと、そうでもなくて、気筒数が増えることで重量も増えるし、ロスも多くなるんで、現在は４気筒くらいまでがバランスがいいだろう。ということになってます。
仮に、４気筒と同じ回転まで単気筒や２気筒が回せれば、そちらの方が軽い分、有利かもですね。

No.2 回答者： adenak 回答日時： 2013/04/01 14:56

２５０ｃｃでしたらやはり２ＳＴの水冷４気筒かな、並列じゃなくスクエアに配置した奴とかＶ４とかでしょう。

４ＳＴでは全く歯が立たないと思います。その昔はモトモリーニの単気筒、馬力は無い物の軽くて速かったという事です。ホンダは６気筒まで作りましたね。１２５ｃｃで５気筒もありました。ＹＡＭＡＨＡ、スズキは２ＳＴ２気筒だったと思います。

この回答への補足

ごめんなさい。一個書き忘れてました。
４ストロークだったら、という前提でお願いしますm(__)m

補足日時：2013/04/01 15:22

No.1 回答者： RTO 回答日時： 2013/04/01 14:12

単純に排気量以外に制限がなければ　2st　多気筒　ショートストローク　水冷というところでしょう

気筒数についてはむやみに増えればいいというわけでもないでしょう

50ccで6気筒では非現実的ですね