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3台でラーツー

寒さが少しマシなのと、今日行く事に意味があるので。

以前は、よくカタログに記載されていたエンジンのトルク曲線。
NAエンジンのトルク曲線は山の形をしており、回転数が上がるに連れて、トルクの値が増加して行き、ある一定の回転数になると、最大のトルクの値となります。
その回転数を過ぎて回転数が上がって行くと、トルクの値は下がって行きます。

最大トルクを発生する回転数までは、吸気の吹き返しによるトルクの低下で、
最大トルク発生回転数より上の回転数で起こるトルクの低下は、吸気量の不足によるものだと思います。

呼吸するときに口を大きく開けて肺いっぱいに吸い込む深呼吸は出来ません。
逆に、口をすぼめていては、運動時の素早い呼吸は出来ません。

前回は、吸気の吹き返しの抑制について書いてみましたが、今回は最大トルク発生回転数より上の回転数で起こる吸気量不足の対策方法を書いてみます。

従来、吸気バルブの閉じるタイミングを遅くする事で、シリンダーに吸入する量を増やす方法として、可変バルブタイミングという方法を採用しています。
この方法の問題は、閉じるタイミングを遅くすると、開くタイミングも遅くなる事だと思います。

別の方法として、
空気中の分子の量が、大気圧より少ない負圧状態では、空気は流れ易くなるという性質を利用して、吸気量の不足を改善する方法です。

スロットルバルブよりシリンダー側は、閉じられたスロットルバルブにより負圧状態になっていて、スロットルバルブが開くに連れて負圧が減少して行き、
全開状態では、空気の流れが悪い大気圧となり、吸気バルブのリフト量により吸入される量が制限されます。

同じリフト量でも、大気圧より空気の流れやすい負圧の状態を残しておく方が吸入不足を改善出来ます。

その為に、
吸気通路の途中にある、エアークリーナーボックスの上流側入り口に、吸気の流速を高めるべく、吸気通路の断面積を連続的に変化させ、スロットルバルブが全開の状態になっても、スロットルバルブよりエンジン側で発生している負圧の減少を、コントロールする事で吸気量の不足によるトルクの低下は抑制されると思います。

以前は、よくカタログに記載されていたエンジンのトルク曲線。
NAエンジンのトルク曲線は山の形をしており、回転数が上がるに連れて、トルクの値が増加して行き、ある一定の回転数になると、最大のトルクの値となります。
その回転数を過ぎて回転数が上がって行くと、トルクの値は下がって行きます。

最大トルクを発生する回転数までは、吸気の吹き返しによるトルクの低下で、
最大トルク発生回転数より上の回転数で起こるトルクの低下は、吸気量の不足によるものだと思います。

呼吸するときに口を大きく開けて肺いっぱいに吸い込む深呼吸は出来ません。
逆に、口をすぼめていては、運動時の素早い呼吸は出来ません。

日産のVVELは、吸気バルブのリフト量を変化させて、吸気量を調整する事で、従来のエンジンのスロットルバルブの役割をする機構です。
回転数が小さく、吸気量が少ない時には、リフト量を小さくする事で、吸気の流速を高める事により、下死点を過ぎて上昇するピストンによる、吸気の吹き返しが抑制されて実質の圧縮比が向上します。

最大トルクの発生回転数より低い回転数の場合、
下降するピストンは行程の半分を過ぎて、下死点に近づくに連れて減速し、下死点において停止すると、ピストンにより吸入される吸気も同様に停止する事になります。
吸気バルブが下死点を過ぎても開いている場合、上昇するピストンにより押し出される吸気が発生します。

押し出される吸気量は、最大トルクの発生回転数に近づくに連れて減少していき、実質の圧縮比は大きくなり最大トルクが発生します。

押し出される吸気の量は、吸気の流速を高める事で減少させる事ができます。

各シリンダーごとに吸気の流速を高めるよりも、吸気通路の途中にある、エアークリーナーボックスの上流側入り口に、吸気の流速を高めるべく、吸気通路の断面積を連続的に変化させ、スロットルバルブよりエンジン側で発生している負圧の吸入を利用して、吸気の流速を高める事により、吹き返しの抑制効果は大きくなるでしょう。

「日産がガソリンエンジン開発終了へ」と日経新聞で見かけました。
電気自動車開発へ資金をシフトするためだそうです。
社会が、ガソリン車から電気自動車へ一気に移行するには、充電インフラの整備が追いついていないですね。
特に旅行など長距離移動における、電気の充電問題は、電気自動車へ移行するための最大の障害と思います。
移行する条件としては、ガソリンスタンドの数と、給油時間（充電時間）が同じであることが理想です。
実情は充電スタンドの数にしても、充電時間にしても、ガソリンと同等に行えないですね。
この辺の社会インフラの充実とバッテリーへの充電、バッテリーの交換など技術的な改良がなされるまでは、ハイブリッド車やガソリン車は必要不可欠だと思います。