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レーシングマシンについての記事は「その他」にもあります。

クランクケース減圧と損失

MOTO-GPマシンのエンジン等で用いられるクランクケース減圧システムですが、
・ホンダRC211Vはオイルポンプ
・ヤマハYZR-M1は排気管負圧
により減圧しています(いました)。

RACERS Vol06(カワサキ特集)62頁では「MotoGPマシンではポンプを用いたり負圧を用いたりして強制的に減圧している。損失低減に積極的なZX-RRでは、ロスを減らすためのポンプによるロスを嫌い、排気負圧を用いた強制減圧システムを採用~」とありますので、ポンプを使用する方がロスが大きいと考えているようです。

 では排気負圧を利用する減圧システムではロスがないのでしょうか。連続的に減圧するからには何らかのエネルギーが必要です。当然のことながらこの減圧システムでは排気管の流速を下げる(エネルギー低下)ことになり(排気抵抗を増やしたのと同じ)、排気管だけみれば出力低下のシステムです。もちろん、ポンピングロス低減によりトータルではプラスになります。

 まあ、「エネルギー保存の法則」ですね。勝手に何のロスもなしに減圧できるのであれば苦労はしないでしょう。

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コメント

エネルギー保存則とは・・・

野田さんともあろうお方が、この場合にエネルギー保存則を持ちだされるのはいかがなものかと思います(笑)。ポンプを使用すると駆動するための機械損失とポンプ仕事のために、最終的に取り出せる出力はその分確実に減ります。一方排気管負圧を利用するシステムでは、無駄に排出されているエネルギの一部を使用しているに過ぎないので、出力には殆ど影響が有りません。つまり出力に関する影響だけ考えればライターさんの記述は正しいと言えます。それではなぜロスの大きいポンプを使うのかという疑問が湧きますが、それはポンプの方がより高いレベルでクランクケース内の減圧が出来るので、クランク回転に伴うロス馬力低減効果が大きいのだと思われます。トータルでどちらが得策なのかの判断は難しいところです。エンジニアは自らの信条に従って設計する傾向があり、必ずしも理詰めで判断する訳では有りません。だからこそ技術の多様性があって我々を楽しませてくれると言う訳です。
【2010/10/30 12:14】 NAME[自称エンジニア] WEBLINK[] EDIT[〼]

無題

自称エンジニアさん、こんにちは。「エネルギー保存の法則」とだけ書いたのは簡単すぎましたね。
 例えば、ターボチャージャーは排気損失エネルギーを回収していますが、エンジン本体からみれば排気抵抗が増大しています。
 エネルギー保存則を持ち出したのは、「減圧するにはエネルギーが必要。その分だけ排気流速が低下し、エンジンのIMEPが低下するはず。単純に排気エネルギーを利用するから減圧がタダでできるというわけではない」ということだったのですが、これによる「出力への影響はほとんどない」ということですね。「ほとんどない」とは出力240PSに対してどの程度のものなのでしょうか?
【2010/10/30 19:39】 NAME[野田健一] WEBLINK[] EDIT[〼]

無題

減圧するにはエネルギーが必要、その通りですね。ただしある程度圧力が下がってしまえば平衡状態を保つ為には、ブローバイガスの分だけ引けば良いので大きなエネルギーは必要ないでしょう。240PSに対してどの程度と言われても絶対値を求めるのは難しいでしょう。システムの有り無しで出力を比較するのが通例ですからね。減圧による出力向上もせいぜい1%ちょっとですから、仮に影響があったとしても微々たるものと云えるでしょう。
【2010/10/30 22:31】 NAME[自称] WEBLINK[] EDIT[〼]

無題

「減圧するにはエネルギーが必要、その通りですね。ただしある程度圧力が下がってしまえば平衡状態を保つ為には、ブローバイガスの分だけ引けば良いので大きなエネルギーは必要ないでしょう。240PSに対してどの程度と言われても絶対値を求めるのは難しいでしょう。システムの有り無しで出力を比較するのが通例ですからね。減圧による出力向上もせいぜい1%ちょっとですから、仮に影響があったとしても微々たるものと云えるでしょう。」
 これはそのままポンプを用いた減圧システムに当てはまるように思いますが・・・どちらにしてもそれぞれの損失の実数値が明らかでないのなら、これ以上の議論は無理かと思います。
 なお、「自称エンジニア」さんのご意見からすると、件の雑誌の記事は「損失低減に積極的なZX-RRでは、ロスを減らすためのポンプによるロスを嫌い、ポンプを利用した減圧機構より減圧効果が劣るにも関わらず、排気負圧を用いた強制減圧システムを採用」とした方がよいことになりますね。
【2010/10/30 22:50】 NAME[野田健一] WEBLINK[] EDIT[〼]

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