ハイブリッド車並みの低燃費、マツダ「SKYACTIV-G」と「SKYACTIV-D」
2016/02/14
とっぱらや
エンジンの回転数と関係する色々なものついて調べてみました！
普段あまり気にすることのないエンジンの回転数ですが、実は関係する色々なものがあります。そこで今回は、そもそもエンジンの回転数とはどこの回転数なのかということから、エンジンの回転数と関係する事柄について幾つか調べてみました！
エンジンの回転数とは一体エンジンのどの部分の回転数なのでしょうか？
答えはズバリ「クランクシャフト」です！
と、言われても「クランクシャフト」って何？という方もいるかもしれないので、まずはエンジンの構造について見ていきましょう。
エンジン内部で、ピストンと連接棒(コネクティングロッド)とクランクシャフトが繋がれています。
一般的に自動車に搭載されているレシプロエンジン(ピストンエンジン)は、シリンダー内をピストンが爆発の空気膨張によって往復運動しています。
このピストンの往復運動を連接棒によってクランクシャフトに伝え、回転運動にしているのです。
ジューク 1.6L直噴ガソリンターボエンジン
レシプロエンジンの動作の仕組みを見ることができます。
ちなみに4ストロークエンジンの場合、クランクシャフト2回転で吸気・圧縮・爆発・排気の1サイクルを終えますので、例えばエンジンの回転数が2000回転のとき、毎分1000回の爆発が起きていることになります。
自動車の運転席に座った時、目の前のダッシュボード(インパネ)に様々な計器類が見えると思いますが、その中で、下の写真のような計器があると思います。これがエンジンの回転数を表示するタコメーターと呼ばれるものです。
タコメーター
このタコメーターでは、回転数が7000rpmを超える領域が赤くなっています。これは「レッドゾーン」と呼ばれ、この回転数での運転を続けると、エンジンに大きな負荷がかかり最悪の場合故障してしまいます。またエンジンの故障をあらかじめ防ぐため、レブリミッターと呼ばれる、上がりすぎたエンジンの回転数を下げる仕組みが備わっている車もあります。
一般的に、自動車のタコメーターは、×1000などと回転数の桁を省略しているものが多いです。
ここでのエンジン回転数とは、毎分あたりのエンジン回転数を指しているため、rpm(revolutions per minute)と書かれています。
デジタルタコメーター
エンジンの回転数を表示するタコメーターの中には、アナログではなくデジタルのものもあります。
またMT(マニュアルトランスミッション)車では、シフトチェンジをするときにタコメーターに表示される回転数を見ることがあるためタコメーターが付いていますが、最近では手動でのシフトチェンジの必要がないAT(オートマティックトランスミッション)やCVT(無段変速機)が普及したことで、これらが採用されている車種ではタコメーターがないこともあります。
エンジンの回転数を上げるためには、アクセルを踏めば良いというのはなんとなくイメージできると思いますが、なぜアクセルを踏むとエンジンの回転数が上がるのでしょうか？
自動車のアクセルペダルを踏むと、センサーによってどのくらいアクセルが踏まれたかが検知され、その数値に応じて吸気される空気の量と噴射される燃料の量が増加します。
そうなると燃焼室に入る空気と燃料の量が増えたわけですから、爆発のエネルギー、つまりピストンを押し下げる力も上昇し、エンジンの回転数が上がるという仕組みです。
さてここでは、エンジンの回転数と馬力の関係について見ていきましょう。
エンジン性能曲線
横軸にエンジン回転数、縦軸にトルクと馬力の大きさをとったグラフです。
エンジンが生み出すトルクは、そのエンジンによって最大になる回転数が異なります。
また、馬力はトルク×回転数/716で求まりますので各回転数での馬力を計算すると上図のような曲線を得ることができます。
F1マシンのエンジンは、排気量こそ1.6Lと普通車と変わりませんが、回転数は15,000rpmに達するため、大きな馬力を出すことができるのです。
ここまでエンジンの回転数と回転数に関連するものについて幾つか見てきましたがいかがでしたでしょうか？
まとめると、エンジンの回転数はクランクシャフトの回転数で、運転している時はタコメーターで見ることができるということでした。1分間に数千回転もしているとは驚きですね！
読んでいただいてありがとうございました！
