F1の咆哮を生む「空気始動装置」の仕組み
車を知りたい
先生、「空気始動装置」ってF1とかで使われてるって聞くんだけど、普通の車と何が違うんですか？
自動車研究家
良い質問だね！普通の車はバッテリーを使ってエンジンをかけるけど、「空気始動装置」はボンベに入った空気の圧力でエンジンを始動させるんだ。
車を知りたい
へぇー！空気でエンジンかけられるんだ！なんでF1は空気でエンジンかけるんですか？
自動車研究家
それはね、空気始動装置は小型軽量でパワーがあるからなんだ。F1みたいに少しでも車体を軽くしたい場合は有利なんだけど、何度もエンジンをかけ直す必要がある長距離レースには向いていないんだ。
空気始動装置とは。
「空気始動装置」とは、車に搭載されているエンジンの始動装置の一種です。高圧の空気や窒素ガスをボンベに詰め、その圧力でタービンを回してフライホイールを回転させることでエンジンを始動させます。エアタービンは小さく軽いので、回転数は大きいのですが、一般的にトルクは小さくなります。そこで、ギアを使って回転数を落としてトルクを大きくすることで、エンジンを始動できるようにしています。F1や短距離レースなど、始動回数が少ないレーシングカーで多く使われています。しかし、長距離レースのように、エンジンの始動を何度も繰り返す必要がある場合は、電気モーターが使用されます。
空気始動装置とは？
F1マシンが轟かせる、あの甲高いエンジン音。一度耳にしたら忘れられないほどの迫力がありますよね。あの轟音を生み出すのに一役買っているのが、「空気始動装置」です。
では、空気始動装置とは一体どんな装置なのでしょうか？
空気始動装置は、簡単に言えば、圧縮空気を用いてエンジンを始動させるためのシステムです。 F1マシンのエンジンは非常に強力なため、通常の車のようにバッテリーとモーターだけで始動させることはできません。そこで、強力な圧縮空気を使ってクランクシャフトを回転させ、エンジンに点火するための最初の回転力を与える必要があるのです。
エアタービンのパワーと仕組み
F1マシンが轟音を響かせながら始動する様子は、見る者を圧倒する迫力に満ちています。その心臓部ともいえるエンジンを始動させるために必要なのが「空気始動装置」です。空気始動装置は、外部から圧縮空気を送り込み、小型のタービンを回転させることでエンジンのクランクシャフトを始動させます。まるで飛行機のエンジンを始動させるかのようなその仕組みは、F1のハイテクノロジーを象徴するもののひとつといえるでしょう。
このセクションでは、空気始動装置の心臓部である「エアタービン」のパワーと仕組みについて詳しく解説していきます。エアタービンは、圧縮空気のエネルギーを回転エネルギーに変換する装置で、その回転力は想像をはるかに超えるものです。具体的には、毎分数万回転という驚異的なスピードで回転し、そのパワーはわずか数秒でF1エンジンのクランクシャフトを始動させるほどです。まるで巨大な風車を一瞬で回転させるようなそのパワーは、まさに圧巻といえるでしょう。
減速ギアの役割
F1マシンが轟音を上げて始動する光景は、見る者を興奮の渦に巻き込みます。この強烈な咆哮を生み出すのは、強力なエンジンだけではありません。エンジンに最初の回転を与える「空気始動装置」の働きがあってこそ、あの爆発的なパワーが解き放たれるのです。 空気始動装置は、高圧の空気を用いてエンジンのクランクシャフトを回転させ、始動に必要な最初の回転力を生み出します。しかし、F1エンジンのパワーは想像を絶するもの。 高圧の空気をそのまま伝えたら、回転力が強すぎてエンジンに損傷を与えてしまう可能性があります。 そこで重要な役割を担うのが減速ギアです。 減速ギアは、空気始動装置から伝わる回転力を適切な速度に減速し、エンジンに安全かつ確実に伝える役割を担っています。F1マシンの心臓部を守る縁の下の力持ちと言えるでしょう。
F1における空気始動装置
F1マシンが持つ独特のエンジン始動音。あの甲高い咆哮は、かつてレースの風物詩として、多くのファンを魅了してきました。その音を生み出す要因の一つが、「空気始動装置」です。これは、外部から高圧の空気をエンジンに送り込み、ピストンを強制的に動かすことでエンジンを始動させるシステムです。
空気始動装置は、まるでF1マシンに命を吹き込むかのように、その心臓部を力強く駆動させます。しかし、近年では、技術の進化により、外部からの補助なしにエンジン始動が可能になりつつあります。そのため、往年のF1サーキットを興奮の渦に巻き込んだ、あの独特のエンジン始動音は、過去のものとなりつつあります。
長距離レースとの使い分け
F1のようなスプリントレースでは、スタート時の加速が勝敗を大きく左右します。一瞬でも早くスタートダッシュを決め、ライバルを出し抜くために、各チームは様々な工夫を凝らしています。その一つが、外部から高圧の空気をエンジンに送り込み、クランクシャフトを回転させてエンジンを始動させる「空気始動装置」です。しかし、この装置はあくまでスタート時の補助的な役割を担うものであり、長距離レースでは採用されません。その理由は、装置自体が大きく重量があるため、レース全体を通して見ると、搭載による重量増加がデメリットとして大きくなってしまうからです。 F1のような短距離レースでは、スタートの重要性が非常に高く、多少の重量増加よりもスタートダッシュの優位性を重視するため、「空気始動装置」が採用されています。一方、耐久性が求められる長距離レースでは、スタート時の数秒間のアドバンテージよりも、軽量化による安定した走行性能が重視されるため、空気始動装置は採用されません。このように、レースの特性や戦略に応じて、採用される技術も大きく異なってきます。