最近のエンジン特性について考えてみた エンジンの回転する範囲×ギア段数?!

 

ガソリンエンジンとディーゼルエンジンのどちらが良い?と問われれば皆さんはどう答えるだろうか?
管理人は今のところガソリンエンジンと答える。
しかし今どきのガソリンエンジンってディーゼルエンジン化していて回転域が狭く低くなってきた。
そのうちにディーゼルエンジンの振動などが少なくなれば答えも逆転するのかもしれない。
そんなことを書いてみた。

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一般的なエンジンの印象

管理人TomTomは走るクルマも大好きだが4WDも大好きだ、今までに乗ってきたクルマの中にはディーゼル車も少なからずある。
なのでディーゼルエンジンが嫌いってわけではないのだが、やはりガソリンエンジンのほうが好みだ。

その好みという部分だが何が好みなのかというと息の長い回転のスムーズさというところだろうか。
これには息の長い回転という部分と、回転のスムーズさという2つの要素が含まれていると思う。

EK9のエンジンルーム、基本的にすべてノーマル状態を保っている、各ボルトの増し締めやブレーキにクラッチのキャップを念のためテーピングする、できればオイルスティックも固定したいのだが今までトラぶったことは無い

息の長い回転ってなんだ?

簡単に言えば息の長いというのは、エンジンの回転する範囲が多い、ということだと思う。
例えば現在乗っているS660だとアイドリング付近の1,000rpmからレブリミットの7,700rpm(MTモデル)という回転域のことだ。
これがBRZなら1,000rpmから同じくレブリミットの7,400rpm(ATモデル)ということになる。
単純にレブリミットが高いとこの範囲が多いということになる。

S660エンジン画像

回転のスムーズさってなんだ?

エンジンの回転のスムーズさって一言で表すのは難しい。
例えばアクセルペダルに対するスロットル開度はスロコンでコントロールできる。
これと同じようにエンジンの回転の味付けも可能だ。
管理人TomTomの思う回転のスムーズな一例を上げればホンダのVTECエンジンだろうか。
VTECの場合、カムが切り替わる回転数に達するとエンジンの性格が変わったように回りたがる。
自ら回るという表現で正しいのかどうか分からないがそんな風に感じる。
自ら回りたがるのでレブリミット付近の高回転域でも苦しさはなく楽しく弾んでいるような感じだ。
こうした高回転域でも楽しく弾んでいるような回り方をするエンジンならスムーズに感じると思う。

こうした息の長い回転とスムーズな回転をするガソリンエンジンは回して気持ち良い。

昔からある回りたがらないガソリンエンジン

ここまで書いてきたようにガソリンエンジンで高回転がスムーズだと気持ちが良い。
反対にガソリンエンジンでも高回転がスムーズでないときはハッキリ言って気持ちが良くない。
実際にはガソリンエンジンでも高回転がスムーズなエンジンはまれというか非常に珍しい。
管理人TomTomが乗ってきたクルマでも高回転がスムーズではないクルマがほとんどだったと言っても過言ではないと思う。
そういう意味では高回転がスムーズなエンジンというのは非常に貴重だと思う。

では高回転がスムーズではないガソリンエンジンで何が楽しみかといえば、今のところ中速のピックアップだと思っている。
ドライバーのアクセルペダル操作にリニアに反応するエンジンという感じだろうか。
具体的に言えば2速や3速の5,000rpm前後だろうか。
このあたりの回転域をドライバーが自在に微妙なコントロールして走るのが気持ち良い。

ガソリンエンジンで高回転も気持ちよくない、中回転のピックアップもいまいちとなれば楽しみが分からない。
ディーゼルエンジンはエンジンの回転する範囲は一般的に狭い。
つまりレブリミットが低いことが多い。
でも意外と中速域のピックアップは良かったりする、加えてトルクフルで中速域はガソリンエンジンとは異なり独特のフィールがある。
ただディーゼルの場合はターボと組み合わせなければ十分なパフォーマンスが出ないのではないだろうか。

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エンジンの回転する範囲 × ギア段数

友人が面白いことを言っていた。
それはディーゼルエンジンでもミッションのギア段数が多ければドライビングも楽しいということだ。
これを数字で表すと次のような感じだろうか(回転の範囲とギア段数は管理人が勝手に設定)。

  • ディーゼル車
    エンジンの回転する範囲1,000rpm~4,000rpm(3,000) × ギアの段数8 = 24,000
  • ガソリン車
    エンジンの回転する範囲1,000rpm~7,000rpm(6,000) × ギアの段数6 = 36,000

単純に掛け算の結果が多いほどドライビングの楽しみは増えるというものではないが一つの参考にはなるかもしれない。
これにはもちろん前提がある、ディーゼルエンジンでもかなり高性能でレスポンスに優れたエンジンであるということだ。
例えばトラックのディーゼルエンジンではもっと回転の範囲は小さく(~2,000rpmくらい)、ギアの段数は多い(12段変速とか)となる。
一方、現代のガソリンエンジンはどうだろうか?

ZC31スイフトスポーツのシフトレバーのベース

現代のターボ付きのガソリンエンジン事情

最近のターボ付きのガソリンエンジンはどうなっているのだろうか?
アイドリング付近の回転数から最大トルクに近いトルクを発揮してレブリミットまでフラットなトルク特性のモノが多い。
そのレブリミットも低い場合が多い。
つまりフラットトルクだが高回転まで回らないターボ付きのガソリンが増えている。
これらは時代の要請、燃費や排ガス規制の観点からこうなっている場合が多い。

例えばZC33Sスイフトスポーツはレブリミットが6,200rpmで最大馬力発生回転数が5,500rpmとなっている。
最大トルクは230Nm/2,500-3,500rpmとなっていて、ごく低い回転数から最大トルクを発生する。
実際にはエンジンを回していくと6,000rpm手前から苦しそうな印象を持ってしまうので5,500rpm過ぎあたりがシフトアップポイントとなると思う。

こうした傾向は他のクルマも同じで軽自動車のS660もレブリミットは7,700rpmではあるが実質6,000rpm以上は回しても意味がない。
一方その最大トルクは104Nm/2,600rpmという低い回転数から発揮する。

こうしたことから現代のガソリンエンジンはトルクを活かしたドライビングを求めるようになっていると思う。
昔のように息の長い回転を楽しむ代わりに、中速域のトルク感を味わい、高回転まで引っ張るのではなくギアをシフトアップする。
エンジンの回転する範囲 × ギア段数 のディーゼル版を適用するということだ。
それにはギアが多くないと楽しくないということになる。

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多段化されたトルク型のエンジンを楽しむ時代

ここまで書いたように現代のクルマは低回転域から中回転域のトルクを厚くしている。
実際に走る際にはこうしたトルク特性からかなり低い回転域から使えるようになっていると思う。
昔の車なら実質使えなかった低い回転域も使えるということだ。

そしてレブリミットは実質低くなっている。
つまり簡単に言うと走る際に使用するエンジンの回転域が全体に低くなっているということになる。

具体的に言うと今までなら4,000rpm~7,000rpmを使用していたとしたら、それが3,000rpm~6,000rpmへ低い方へシフトしたということだ。
これなら実質使用できるエンジンの回転域が狭くなったわけではない。
だが実際には高回転域を使えないとつまらないと感じてしまうのではないだろうか、つくづく人間って感覚の生き物だと思う。
この感覚を補うにはギアを多段化してドライバーの選択肢をより多く用意してあげる必要がある。
そうすれば高回転域を使用できない不満はギアの多段化で帳消しになるような感覚だろうか。

MTについては一部の車種を除き6速が限界かもしれない。
一部のコストを掛けられる車種であればもっと多段化の可能性もあるが難しいのではないかと思う。
ただ6速だとしても5速までをクロス化するとかしてより多段を走る際に使えるようになるとは思う。
2ペダル(ATやDCT)に関しては多段化が進みATに関しては9速も出てきているので、これをマニュアル変速して楽しむという傾向になるだろう。

以前から管理人TomTomは書いているが技術の進化に伴いクルマの楽しみ方も変わるということだ。
柔軟に楽しみたいと思う。

今回はこのへんで
では

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