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前回の こちらのブログ で直列6気筒エンジンのバルブタイミングを軽く書き出しましたが、今回は直列４気筒エンジンのバルブタイミングが気になったので確認して見ました。





集合管はポップヨシムラさんが制作してから今の時代までスタンダードの機構となっていますが、排気管を１本に集合させる事で、順番に排気される排気ガスが互いに吸い出す作用を発揮するので排気効率が高まると言うのが特徴でしょうか？
４気筒エンジンの集合管は直列６気筒エンジンのそれよりも簡単に排気初めのエネルギーの高い排気ガスが他の気筒の排気を促す作用を得やすいバルブタイミングになっているのが確認出来ますね。

赤枠で囲った位置がエネルギーの高い(流速が早い)排気ガスが排気される部分。排気の上死点ではピストンが動かないので排気を押し出す作用を発生出来ないけれど、オーバーラップの吸気の為に排気で引っ張りたい個所ですね。


上図のバルブタイミングは前回と同じで作用角240度、中心角120度として書き出しました。
もう少しバルタイを調整すると充填効率(吸気効率)を簡単に高める事が出来そうですね。


直列４気筒の集合管は 4-1と 4-2-1のタイプがありますが、今回は 4-1のタイプで考えます。 4-2-1のタイプは排気脈動を絡めて考える必要が有ると思うのでもう少し難しく成ります。よく整備士の人がエキマニが排気干渉がとか言っているのを見かけるけれど、本当に分かって言っているのか？本当に不思議です。。

SR400/500の排気管は単気筒なので１本しかありませんが、4-2-1の集合管のコンセプトと同じ思想で作られていると思います。（まだ計算して求めていませんがきっとそうなんだと思います） 同じ排気管太さでテール迄持って行くのにも意味はあるのですが、途中でパイプを多段で太くするのにも意味がありそうですｗ。HONDAの小排気量単気筒エンジンでパイプを多段で膨らせるのをよく見かけます。この辺りは脈動の反射を考慮しているんでしょうね。

あと、集合管の集合部には排気を集合させる機構の他に、急激な膨張を発生させる為の機構が備わっています。その膨張作用を増大させる為の「パワーボール」なんて言う商品もその昔ありました。（理屈的にはそこまでの膨張は要らないみたいですがここでの排気ガスの膨張はとても意味のある事となっています。ここにも計算で求まる物理の理論が有って、トミタクさんの作るエキマニのΦ数から逆算すると私の知る理論とぴったり同じパイプ径の組み合わせに成っていましいた。今回はココの理論は伏せておきますね笑。）





直列４気筒の排気の作用が分かった方には、




こちらの直列６気筒エンジンのバルブタイミングでは、効率を高める為に作用角の広いカムシャフトを入れる必要が有る事が読み取れるかと思います。又は排気慣性をうまく使う為に集合までの長さを長く取ったりするんでしょうかね？
（こちらの図もIN/EXH共に240度の120度です。オーバーラップの中心は排気工程側に寄せたりすると良い感じに成るんでしょうね。）



ツインカムエンジンのバルブタイミングを紐解いて調整をしながら乗るのはとても面白そうです。
特に直列6気筒はバルブタイミングの影響が大きいみたいなので腕によってだいぶ変わるんでしょうね。
面白そうです。


どちらにしてもインテークのバルブタイミングは作用角を大きめにとって排気工程側に大きめにオーバーラップするようなタイミングすると掃気効果を大きく取れると言う事がわかりました。（単気筒は一義的？一次的？にはそうとは限らない）



今回は４気筒エンジンのバルブタイミングと集合管の効果の相性を確認してみました。
今回は纏めて書きたいと言うか自分用の覚え書きの側面が大きかったのでいつも以上の乱文でしたね。すみませんでした笑