高音サウンドを出す為に高回転化を目指す
高い音には速い速度で
以前の記事で、ピストンスピードを高めてあげることが、高音サウンドに必要だと書いた。
*参考：エンジンと音１：V6ではダメ！？心を揺さぶる「官能サウンド」の理論
現実に、ピストンスピードを上げるということは、いわゆる高回転化をすることとほとんど同じ。
ではどうしたら高回転化出来るのか。
ピストンストロークを短くする
１番効果的なのが、いわゆるショートストローク化。ピストンは、１ストロークでシリンダの上と下で止まる時間があるから、スピードを上げるにはそのストロークを短くするのがいい。
2000ccの４気筒を例に挙げると、１気筒500ccのシリンダで、ストローク86mm×ボア86mmならスクエア、ストロークよりボアが大きければショートストローク、逆にストロークよりボアが小さければロングストロークとなる。
カスタムでは、同じ排気量アップでも、ヘッドを交換してストローク側を広げるより、ボアを拡大した方がショートストロークにしやすいと言える。
ただし、計算上では、同じ排気量でもロングストローク型をショートストローク型と同じ回転数まで「回せれば」、ロングストローク型の方がピストンスピードは速くなることを付け加えておく。
つまり、ストロークが長いエンジンで高回転化できれば超高速ピストンスピードが得られるが、技術的に困難なため、高回転化しやすいショートストローク化で「高回転域で」ピストンスピードを上げようということだ。
ピストンを軽量化する
ピストンやコンロッドなど、慣性の影響を受ける部品を軽量化することでも高回転化に繋がる。ただし、この場合、軽量化により抵抗やロスを減らすことで高回転化に繋げる、ということだ。
理科の実験で経験があるだろうが、重いものが遅く動くわけではない。
排気量を小さくする
根本的なことだが、排気量自体を小さくすることも高回転化には有効だ。3000ccのV6より、2500ccのV6の方が高回転化しやすい。ピストン等の慣性力が少なくなり、抵抗が減るからだ。
しかしよく回るエンジンにはなりやすい反面、低回転時にトルクが不足しがちになる。
平均ピストンスピードの速いクルマは？
一般に、25m/sあたりが平均ピストンスピードの限界と言われているが、そんな市販エンジンはほとんどレーシングスペックに近いもの。2000ccの86mm×86mmスクエア型エンジンで、7000rpm回してもざっくり計算して20m/s程度にしかならない。
そんな中で、25m/sを叩き出す高性能エンジンがある。
アウディの多気筒エンジン群だ。
まさに、ストロークは長いのに、超高回転を実現しており、あの甘美なサウンドに一役かっている。
- アウディR8： V10→ストローク92.8mmのエンジンを8250rpmまで回し、5200ccながら25.5m/sを誇る
- アウディRS5：ファミリーカーにも出来そうな、アウディRS5のV8→同じく4200ccで25.5m/sだ
