エンジン内部フリクション | 世界珍ネタHunter!

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エンジンは無負荷でアクセレーションさせるだけでも内部フリクション(摩擦損失、ポンピング損失等)によって相当な馬力を必要としている。これはピストン型のコンプレッサーと同じで燃料によって点火されていないエンジンは単なる空気ポンプに過ぎず、このポンプ作用によって失われる馬力損失をフリクションロスと言われている。このポンピング損失によるフリクションの低減はエンジン開発時やチューニングに於いても重要な項目の一つとされている。クランクベアリングを従来の平軸受けからフリクション低減のベアリングに対する給油量をかなり低減可能で、油圧を落としポンプの駆動馬力を落とす事を目的として戦前のDB601で採用され日本でもハ-40型エンジンとしてライセンス生産が行われた。当時は加工精度に問題があり、軸受に使われるメタルベアリングの表面処理の公差が本来要求されるものより10倍程度悪く、軸受がよく焼き付きを起した。これはオリジナルでは機械研磨していたのに対し、ハ40では工員がやすりがけを行っていたためだと言われている。またベアリングに使われていたケルメットメタルの品質が安定していなかったことも不良の原因となった。近年と言っても僅か30年足らずであるが、工作機械のCNC化が進んだ事により加工精度が著しく向上した。一体型クランクは窒化処理され、その膣化層の深さが約1mm以上確保され大幅な疲労強度を高めているが、ローラーベアリング使用の場合は、更に疲労強度を高める為に浸炭処理に変更される。但し表面高度で60程確保されれば良い為、高周波焼入れさえる場合もある。更にクランクシャフトやカムシャフトにまで半割り型の転がり軸受けが採用されている。バイクのエンジン等に採用されているクランクの軸端からオイルが供給されクランク軸内を通った低油圧でオイルが遠心力を利用し軸受け部に給油されるので、オイルポンプの可動馬力を抑えられるので馬力損失が低減される。クランクウエイトの半径が大きい程遠心力が強く働いて一見して良いとも思えるが、クランクウエイトが大きればクランク軸に荷重が過大なるのと高回転時のオイルミストの攪拌抵抗を改善させる為に必要なウエイトをクランクウエイト内部にタングステンの丸塊を圧入したりしてい。因みに、現在ではタングステンの塊を直接ウエイトに取り付けてクランクウエイトを小径化させている。


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