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400ccのバイクは1万3千回転も回るのに軽自動車は9000回転しか回らないのですか?260cc違うだけなのに!

A 回答 (6件)

問題は気筒数でも排気量でもなくピストンのストロークです。



ストロークが長くなるほど1往復の長さが長くなるので同じ回転数でもロングストロークのエンジンほどピストンの速度が速くなります。
これをピストンスピードといいますがどこまでも速度が上がるわけではなく限度が存在します。

物凄く乱暴な例えをするとストロークが倍違うエンジン同士なら6000rpmと12000rpm時のピストンスピードは同じということです。

単純にバイクのエンジンはストロークが短くて車のエンジンはストロークは長いってだけの話です。

トルクは排気量で決まるのでエンジン回転が伸びればその分、馬力も上がりますが色々弊害もあるのでこれでいいんです。
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バイクは、軽いので、トルク=回転力より、パワー重視のエンジン設計で、クルマは、重いので、クランクシャフトも、フライホイールも、重く大きいので、高回転までは、回りません、というより、回す必要がない。


ただし、レース用に、軽量化したエンジンは、1万回転なんて、楽々です。
そもそも、レーサーレプリカバイクのエンジンが、高回転なのは、当たり前です。
「400ccのバイクは1万3千回転も回るの」の回答画像5
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トルクが違うから、です。



※まず。
 『馬力』と『トルク』の違いは理解してますね?もし判らなければ検索してしっかり勉強してください。(『馬力』と『トルク』の違いが理解出来ていないと、ここから先の話が判りません。)

※バイクは軽量で空積差(空車と乗員や荷物満載の時の重量差)が小さい為、トルクがそれほど必要ではありません。故に馬力重視のエンジンになっており、自動的に高回転まで回さなければなりません。
 対するクルマでは、重量が重い為馬力よりもトルクが必要で、故にトルク重視のエンジンとなっています。(クルマで必要なのはレッドゾーン近くのトルクでなく、低回転でダラダラ走っている時のトルクです。そういう設計にしないと常にエンジンを高回転で回さなければならず、音はウルサイし燃費も極悪になります。)

※エンジンの回転数は、ザックリ言ってバルブタイミングで決まります。
 このバルブタイミング、トルク重視のカム・プロフィール(カムの山の形状のこと)とすると、高回転が回らなくなります。(具体的に言うと、バルブ・オーバーラップを小さくします。)
 一方馬力重視で高回転まで回るカムとすると、バルブオーバーラップが大き過ぎ、低回転のトルクがスカスカになります。

※実際にエンジンや変速機を見てください。
 エンジンや変速機の中には、回転力を伝達する為の何本もの『軸』がありますが、トルク大=ねじり力大なので、バイクよりもクルマの方がずっと使われている軸が太く、故にエンジンも変速機も、クルマの方がバイクより遥かに巨大になります。
 この『大きさ』の違いだけを見ても、バイクとクルマではエンジンの設計が根本的に違うということが判ります。

※低回転でトルクを出しつつ高回転まで回す(=馬力を上げる)為に、最近のクルマでは『可変バルブタイミング』という装置まで使われていますが、しかし高回転≒高速走行中のクルマはバイクよりも空気抵抗が遥かに大きく、やはりバイクの様な『トルクがスカスカの高回転型』には出来ません。高回転まで回ると言っても、自ずと限界があります。

・・・っという設計コンセプトの違いがあり、クルマのエンジンはバイクのエンジンほどは回らないワケです。
 勿論、クルマのエンジンをバイク並みに回る様に改造することは可能ですが(クルマのF1のレース用エンジンでは、18000rpmまで回ります)、それでは乗用車として『異常に使い難い』エンジンとなるでしょう。(逆に・・・膨大なトルクが必要な10tトラックやバスのエンジンだとレッドゾーンが3000rpmぐらい、巨大タンカーなどの船舶用エンジンに至ってはレッドで102rpmなどと言う、バルブがスコスコ動いているのが余裕で見えるエンジンになります。)
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排気量の差ではなくて、そもそも設計が違うからだと思います。

リッターバイクで4輪並みの排気量が有っても、バイクのエンジンははるかに高回転に耐えられる様に作られているはずですから。その代わり、その分消耗も激しいので、寿命もその分短いはずです。ヴィンテージバイクが4輪より少ないのは、そういう理由め有ると思っています。
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慣性が違うから

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気筒数が違うからでしょう。


そうなると、バイクは車よりもフリクションロスも小さいです。
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