Re: 2ストエンジン搭載車の“加速”
岡田です。
あやふやな部分があったのでよく考えてみました。
"K.Takasaki" <kenji.takasaki@nifty.com> wrote in message
>岡田さん wrote <Pqfcb.490$SG6.444@news1.dion.ne.jp>
>> 要約すると、エンジンの回転数と出力を正規化すると2stの方が内部抵抗が
>> 小さいということでいいんですよねきっと。
>
>私が書いた事は「要素の一つ」なんですけど、そういった事が集まって
>そのようになるんでしょうね。
内部抵抗は粘性抵抗と動摩擦抵抗のことなんですけど、動摩擦抵抗の方は
回転数に影響されないので無視できます。粘性抵抗は回転が速くなるにつれて
高くなるので、より高回転になる方が影響が大きいわけなんですが、
その違いはトルクのカーブとして表れてきます。
しかし、前提としてトルクのカーブが同じであるとしているのでこの影響も
違ってきます。
#違うと言っても実際は影響は現れるのでしょうけど、
#前提でそれがないということにしていかす。
>> それと、可能性としてクランクマスが小さいということもありますが、
>> こちらの方の影響はどうなんでしょう?
>
>えっと、私は2ストを含んだ2輪のエンジンの事をよく知らないんですけど、
>クランクそのものは組み立てクランクでもあるし、かなりゴツイ=マスが
>大きそうに見えるんですけど。クランクマスそのものは4ストとあまり変わ
>らないんじゃないでしょうか。で、回転マスについて言えば、2輪の場合は
>クランク軸出力を受けるカウンターシャフトの使い方とか、ミッションへ
>動力伝達するのにチェーンを使うかとか、フラマグかオルタネータかとか、
>そういった所が効くんじゃないでしょうか。
あ
回転数が2倍ぐらい違うので、それを相殺するようにクランクマスを
合わせると相対的にクランクマスが小さくなるという話しをしています。
よく考えてみるとこちらの影響が出てくることがわかりました。
バイクを加速させるには、当然、バイクの重量を加速させる必要が
ありますが、それにプラスして回転系を回転として加速させる必要があります。
車体の重量を M 加速度を a
回転系の慣性モーメントを I 角加速度を dw とし、
エンジンがタイアの接地面に F の力を発生させた場合
F = M * a + k * I * dw
という式が成り立ちます。k はギアーで角速度を車速に変換する定数です。
a と dw は比例するのでその比例定数と k をかけて K としたら、
F = M * a + K * I * a
です。車体の加速度 a は
a = F/(M + K * I)
となり、加速するときに慣性系を加速させる分が目減りしてしまいます。
ここで、問題となっているクランクの回転数を2倍まで加速させることを
考えると、回転系が同一とすると、上の式の dw を2倍するといいわけなので、
式は
a = F/(M + 2 * K * I)
と言う形になって加速度が小さくなることがわかります。
つまり、2種類のエンジンでトルクカーブの横軸のスケール以外
全く同じだった場合、横軸が長い方が加速が遅いと言うことになります。
つまり、3kg/m(7000rpm) と 3kg/m(12000rpm) では実は後者の方が
加速度が小さいということです。
ちなみに上の式では回転系を1つにまとめてしまっていましたが、
これを各ギア別に分けてかくと
a = F/(M + K1 * I1 + K2 * I2 + K3 * I3 + ...)
と言う形になりますがギアの慣性の影響を小さくするためには、
それぞれのギアの回転数を遅くするといいことがわかります。
そのため、高回転型のエンジンでは出来るだけ初段側で回転数を落として
使うのだと思います。
>> クランクマスが大きすぎて加速が鈍くなるという場合を考えてみると、
>> 加速中はチェーンにテンションがかかりぱなしにならずに、
>> 引っ張られたり緩んだりして、ガチャガチャ音を出しながら加速する
>> ことになると思うのですが、さすがにそんな設定のバイクはないような
>> 気がするのですがどうなんでしょう?
>いや、逆に回転マスが大きいほどトルク変動は吸収されるでしょう。
実は、これは、もっと長いタイムスケールのことを言おうとしていました。
ドリブン側が一定加速度で加速しているとき、外力で回転数の影響を
受けにくかったら地面の状態などで車体の加速が不安定なときその
差分がチェーンのたるみとして表れると言う話です。
-- --岡田 伸也
-- では ^^/ --sh_okada@d4.dion.ne.jp
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Fnews-brouse 1.9(20180406) -- by Mizuno, MWE <mwe@ccsf.jp>
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