ボクは自他共に認めるメカオタクだ。
いや、メカオタクと言うよりはエンジン・オタク。
内燃機関、それもレシプロオタクとしてのつぶやきである。
こんな言葉を聞いたことがあるだろうか？
アトキンソン・サイクル
ミラー・サイクル
アトキンソンサイクルについては、ウィキペディアに詳しい。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%88%E3%82%AD%E3%83%B3%E3%82%BD%E3%83%B3%E3%82%B5%E3%82%A4%E3%82%AF%E3%83%AB
両者は混同されていることが多いが、かつてのユーノス８００やプリウスが採用しているものはミラーサイクルと言うべきだろう。
バルブの開閉タイミングによって実質的な高膨張比を得ているエンジンである。
アトキンソンはクランク機構にリンクを追加することで膨張比と圧縮比を変化させていたが、ミラーサイクルはそれを吸気弁の閉じタイミングで実現したものである。
普通、吸気バルブはピストンの上死点前に開きはじめ、下死点を過ぎて少ししたところで閉じる。
開いてもすぐに混合気が吸い込まれないことと、下死点を過ぎても混合気に勢いがあるので閉じる最適なタイミングは下死点後となるためだ。
これに対し、下死点よりもずっと早いタイミングで吸気バルブを閉じてしまって、混合気の吸入を止めてしまうのを「早閉じ」といい、下死点を大きく過ぎて、ピストンの上昇と共に一旦吸い込んだ混合気をまた吸気側に吐き戻してしまうのを「遅閉じ」という。
どちらも同じような効果を狙ったものだが、それぞれに一長一短がある。
自動車用として実用化されているミラーサイクルはボクの知る限り、「遅閉じ」ばかりの筈である。
遅閉じだと一旦シリンダに入った混合気がまた吸気ポートに戻されるため、混合気の温度が上がり、霧化が促進されると言われている。
反面、混合気全体の温度が上がるので、結果として充填効率が下がるというデメリットもある。（気体の体積は温度が上がると膨張するが、同一圧力で同じ体積の混合気がシリンダにはいるとすると、温度が上がると実質的な量が減ることになるからである。）
上記の混合気の温度が上がるネガティブな面を考えると吸気バルブを下死点よりも早く閉じてしまう「早閉じ」の方が有利なようにも思える。
吸気行程の途中でバルブが閉じてしまえばそこから下死点を経て同じ高さまでピストンが戻ってくるまでは、断熱膨張＆圧縮に近いものなる。（厳密には違うけど）
しかし、早閉じの一番のネックは、吸気バルブが開いている時間があまりにも短くなることである。
一定のリフト量を与えて且つ、それを高回転まで回そうとすると、カムシャフトがバルブをおしている時間がある程度無いと、ゆっくり押してゆっくり閉じることが出来なくなる。
そうなると、急激な変化をバルブに与えてしまうため、バルブジャンプやサージングを起こす限界回転数が低くなり、エンジンの回転数を上まで伸ばすことが出来なくなるのである。
誤解を恐れずに言い切ってしまえば、この点が早閉じの最大の弱点である。
どちらのシステムにしても、本来持っている混合気を吸えるポテンシャルをあえて捨てているため、絶対出力は通常のエンジンよりは劣る。
その代わり、高膨張比となることで、熱効率が上がる。
一般的な分かり易い言葉で言えば「燃費がよくなる」のである。
以上、エンジンオタクの独りよがりのつぶやきでした。(^_^)v