エンジンの特徴とパワー

発進・停止を繰り返す自動車の動力原として改めて考えた時、今までの当たり前の存在であったエンジンには厄介な特徴があるのです。

エンジンのパワーと回転数には密接な関係があります。
自動車のカタログの諸元のページには必ず『性能曲線』のグラフが載っています。これを見ると判るのですが、ある一定のパワーを出そうとする時には、それなりの回転数まで回っていないといけないのです。
高いギヤでゆっくり走っているとエンジンの回転数は低くなりますが、その状態からアクセルを踏み込んでもなかなか加速できませんし、ガソリンの無駄です。低いギヤに変速してアクセルを少し踏み込み、回転数の高いところを使うことで狙った速度まで早く到達できます。
最もパワーを出せて最も燃費のいい回転数域は両立せず、必要なパワーに応じてアクセルの踏み込み量が少なく済む領域を使うために変速機構が必要でした。

また、エンジンはガソリンと空気を混ぜて圧縮・爆発させることで力を発生させているので、停止した状態から力を発生することができません。回り始めにはモーターなどの外部の力が必要になります。
ですが、自動車は使う上で発進・停止する事が求められるので、アイドリング状態で回転させたままクラッチ(AT車はトルクコンバーターがその役割を持つ)で回転力を車輪と断続する必要があります。

エネルギー効率のいい回転域が限られ、停止状態から力を発生出来ないエンジンは、変速機構や断続機構を併せることで今までの自動車の動力源として当たり前の存在でありました。

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