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バイク先生の特別講座(Vol.4 エンジンの気筒数について)

皆さん、こんにちは。バイク先生の試乗インプレッ

ションももう少しで30作目に突入しようとしています。

しかし・・・・、しばらく特別講座のネタがなくて

開講できていませんでした。ようやく本格的な内容が

できましたので、久しぶりに特別講座を開講したいと

思います。

 

 

今回はバイクのエンジンの気筒数についてです。

気筒数は、エンジン内部で絶えず動いている燃焼機構の

数の事で、よく見るのは1本だけの単気筒、2本の2気筒、

4本の4気筒です。バイクの外にあるパイプの数で

わかります。

 

気筒数を説明する前に、まずは排気量になりますが、

排気量というのは、外部からは見えないエンジン内部の

燃焼室の総体積を示します。

 

 

boruto1

引用URL : http://www.japanclassic.ru/upload/fsm/

                    toyota/2004.11_mark_x_GRX12/cd0425/

                    ncf/xml/s169010005a366.html

 

 

 

 

早速例を挙げますと、普通二輪で最大の400cc

バイクで、同じ排気量でも気筒数によって性能は

全く異なります。

 1

単気筒ではヤマハのSR400があり、400ccの燃焼室が

1つあります。

 

 2

2気筒ではホンダのCB400Fがあり、200ccの燃焼室が

2つあります。

                        

 

 3

4気筒ではスズキのGSR400で、100ccの燃焼室が

4つあります。

 

基本的には同じ排気量でも、気筒数の本数が少ない

単気筒の方が燃料1回の爆発で得られるエネルギーが

大きくなります。低回転のトルクが強い特性があり、

その結果エンジンをあまり回さないため燃費が良く

なります。しかし欠点は馬力や最高速が

伸びないことです。400ccの燃焼室に対応した

パーツも大きくて重く、高回転には限界があるため

です。

逆に4気筒など気筒数が増えると、燃焼室に使う

パーツが小さく軽量なので、高い回転数まで

耐えられます。しかし燃焼室11つの体積に

ともなって燃焼エネルギーも小さいため、

4つ揃っていても走り出しや低速走行では

トルクが薄いという特性があります。

また4気筒は、エンジンが稼働している間で

エネルギー的なフリクション(摩擦)ロスが

単気筒に比べて多いため、燃費が多少悪く

なります。

 

 

強いて言えば、気筒数は少ないと低速トルクで、

多いと馬力のみが伸びるということになります。

ちなみに補足ですが、トルクは乗り物が前へ

進もうとする力、馬力は速度を伸ばすことが

できる回転の速さのことで、似ているようで

相反する要素になります。

自転車で例えるとわかりやすいと思います。

例えば自転車でギアを使わずに走る時、

はじめはペダルが重いですが、ある程度

スピードに乗ると同じ力でも自転車の

スピードが上がるペースが早まりますね。

ここで回転数と加速力のバランスが取れ、

楽に自転車で加速できるところが

「最大トルクが働いている」といいます。

その後ペダルを漕ぎ続けると、

今度はギアが軽くなって次第に

回転数が速くなっていきますが、

まだまだ速度が上がりますね。

ペダルの回転数を上げたとき、

速度が最大に上がり切った時が

「最高馬力が出た」といいます。

ところが回転数がこれ以上がりすぎると、

次第に自転車の加速が鈍りだし、無駄にペダ

ルの回転数だけが上がる空回り状態になります。

その最終的な行き先が、車の計器盤によくある

レッドゾーンということになります。

レッドゾーンは過負荷がかかった状態なので、

これで走り続けると冷却が追い付かずオーバー

ヒートやエンジンブロー(溶解による焼き付き)を

起こし、最悪走行不能に陥ってしまいます。

バイク先生は大学時代、長距離サイクリングや

自転車レースで走ってしていましたが、自分の

限られたトルクと馬力を最大限に発揮できる

回転数を維持するために、的確にギアを変えて

いました。ギアチェンジがうまくできると、

疲れずに速くかつ楽に走れることになります。

 #384895

これは開通前の新東名高速道路で、

長泉沼津I.C.付近です。(201111月撮影)

 

 

 

 4

レッドゾーンがある上限は、基本的に高回転まで回せる

4気筒エンジンの方が高いため、10000rpm程度でも

一応は大丈夫です。しかし実際そこまで回すとうるさく

なるので、僕が試乗した時はせいぜい一瞬で7000rpm

まででしたね。

 

 

お話は戻りますが、各気筒数の特性をまとめると

以下のようになります。

 

単気筒   長所: ・走り出しで強いトルクが出る

          ・エンジンの構造が単純で

                                          メンテナンスは容易

          ・燃費が良い

      短所: ・最高出力の馬力が伸び悩む

          ・最高速度が低い

          ・振動が大きいので乗り心地が悪い

4気筒   長所: ・回転数の上限が高く、いっぱい回せる

          ・最高速度が高い

          ・各シリンダーの異なる動きで、

                                            振動を相殺できるので乗り心地が

                                            いい

      短所: ・走り出しで慣れないとエンストしやすい

          ・エンジンが複雑で部品が多く、

                                            交換費が高価

          ・燃費が悪い

 

 

この両者の良い所同士を組み合わせているのが、

2気筒エンジンになります。2気筒は主に400cc以上の

スクーターやアメリカンバイク、一部のスポーツ

バイクで採用されていて、馬力とトルクのバランスが

取れているので扱いやすいんです。

 CIMG5737

400cc2気筒では、馬力トルクともに

優れたバイクで、スズキのグラディウス400

あります。

アメリカンバイクと同じエンジンを積んで

いて、スポーツ走行もできるので普通二輪の中では

最大級のトルクを生み出します。上記のGSR400

最高61馬力(普通二輪クラスで最高値)には敵いませんが、

それでも最高55馬力と高出力な方です。バイク先生も

普通二輪免許の時にグラディウスに乗ったことがあり

ます。400ccの中ではとにかく扱いやすく、

よく走りました。

燃費も良く、30km/L弱も普通に行きますね。

一見すると単気筒のように見えますが、エキゾー

ストパイプの配置上、1本は内部に組まれています。

 

 

 

しかし気筒数は必ずしも法則に従っているわけでも

ありません。気筒数は確かにスピードにも関係しますが、

大型クラスともなると、むしろ乗り心地の向上のために

さらに気筒数も多いモデルも存在します。

 

 

 

 5

ホンダ ゴールドウイング(1832cc)

引用URL : http://www.honda.co.jp/GOLDWING/styling/

 

 

 

 6

BMW  K1600GT(1648cc)

引用URL  : http://carcast.jp/7200

 

 

 

 

 

 

 7

これはK1600GTのエンジンです。

引用URL : http://j-taro.blog.so-net.ne.jp/2010-07-09

 

この2台はなんと6気筒エンジンになります。

確かにスピードは速くなりそうなイメージが

しますが、これらはスポーツ走行ではなく

長距離ツーリングを快適にこなせるように、

性能よりもむしろ極上の乗り心地を重視しています。

快適性重視ということもあって、実際回転数の上限も

あまり高くありません。トルクなら車とほぼ同等という

ことになります。気筒数が多いと、シリンダーの動きで

生じる振動も別々のシリンダーの動きで打ち消しあうの

で、乗り心地が一層良くなります。バイク先生は未だ

6気筒のバイクは試乗したことがないのですが、試乗

する機会がなかなか得られません。

 

 

そして3気筒という変わった気筒数も存在し、

最近ヤマハが出したXSR900(845cc)3気筒です。

 CIMG8749

 

 

しかし3気筒のバイクはもともと海外が発祥で、

イギリスのトライアンフやイタリアのMVアグスタが、

3気筒をメインに作っています。

 CIMG5060

トライアンフ ストリートトリプルR675cc

 

 CIMG5093

MVアグスタ ブルターレ800RR(798cc)

3気筒はさらに2気筒と4気筒の良い所同士を

備えているという位置づけになります。

23気筒が性能的にバランスが取れていると

バイク先生は思いますね。最後には、

 

 

 

さすがに5気筒は聞いたことがありません・・・。

 

 

 8

引用URL : http://bosshoss.co.jp/2014/SS.htm

 

またアメリカの「ボスホス」というメーカーの

巨人用?のバイクは、8気筒で排気量6000cc

前後の異次元のエンジンを積んでいます。

お相撲さんでないと、バイクがでかすぎます。

このボスホスも国内で販売はしていますが、

乗る人をかなり選ぶんです。

 

 

今回は久しぶりの講座を開講できました。

最後まで読んで下さりまして、ありがとうござい

ました。それでは次回もお楽しみに!!

 

 

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