車の加速を左右する「可変吸気システム」とは？

車の加速を左右する「可変吸気システム」とは？

可変吸気システムの基礎知識

車を動かすエンジンは、空気と燃料を混ぜて爆発させることでパワーを生み出しています。この時、エンジンに取り込む空気の量を調整するのが「吸気システム」です。

車は走行状況によって必要なエンジンのパワーが変化します。例えば、発進時や加速時には多くのパワーが必要となるため、より多くの空気をエンジンに送り込む必要があります。

そこで開発されたのが「可変吸気システム」です。これは、走行状況に合わせて吸気システムの構造を変化させることで、エンジンの出力や燃費を向上させる技術です。

吸気管の長さとエンジン出力の関係

エンジンは空気を取り込み、燃料と混ぜて燃焼させることで動力を生み出します。この時、吸気管の長さによって空気の流れ方が変わり、エンジンの出力特性に影響を与えるのです。

簡単に説明すると、吸気管が長い場合は、低回転域では吸入速度が遅くなり、トルクが太くなります。一方、高回転域では吸入速度が速くなり、より多くの空気を吸い込めるため、高い出力を発揮します。逆に、吸気管が短い場合は、低回転域でのトルクは細くなりますが、高回転域ですぐれたレスポンスを得られます。

つまり、吸気管の長さは、エンジンの出力特性（低速トルク重視か、高速出力重視か）を決定づける重要な要素と言えるでしょう。

低速トルクと高速性能のバランス

車のエンジンは、空気と燃料を混合して爆発させることでパワーを生み出します。この時、吸い込む空気の量はエンジンの出力に大きく影響します。 可変吸気システムは、エンジンの回転数やアクセルの踏み込み量に応じて吸気通路の長さや太さを変化させることで、低速域から高速域まで、あらゆる状況で最適な空気量をエンジンに供給することを目指しています。

例えば、低回転時は吸気通路を長くすることで空気の流れを穏やかにし、トルクを向上させてスムーズな発進や加速をサポートします。 一方、高回転時は吸気通路を短くすることで空気の流れをスムーズにし、より多くの空気をエンジンに送り込むことで、高出力を実現します。

このように、可変吸気システムは、低速トルクと高速性能という、相反する要求を両立させるための重要な技術と言えるでしょう。

可変吸気システムの種類と仕組み

車はエンジン内部で燃料を燃焼させることで動力を得ていますが、その燃焼効率を大きく左右するのが空気の量です。 可変吸気システムは、エンジンの回転数やアクセルの踏み込み量に応じて吸気通路の長さやバルブの開閉タイミングを変化させることで、常に最適な量の空気をエンジンに送り込みます。

可変吸気システムには、主に以下の2つの種類があります。

1. バルブタイミング可変機構カムシャフトに取り付けられた機構によって、吸気バルブの開閉タイミングを早めたり遅らせたりします。低回転域ではバルブタイミングを遅らせることでトルクを向上させ、高回転域では早めることで出力向上を実現します。

2. 可変吸気マニホールド吸気マニホールドの長さを変化させることで、空気の流速をコントロールします。低回転域では長い吸気通路を用いることで流速を確保しトルクを向上させ、高回転域では短い通路にすることで吸気量を増やし出力を向上させます。

これらのシステムは、単独で用いられる場合もあれば、組み合わせて搭載される場合もあります。 いずれにしても、可変吸気システムはエンジンの出力特性、燃費、排ガス性能を向上させる上で重要な役割を担っていると言えるでしょう。

搭載車のメリット・デメリット

– 搭載車のメリット・デメリット

可変吸気システムを搭載する車のメリットは、低回転域から高回転域まで、エンジンの出力と燃費を効率的に引き出せる点にあります。街乗りでは低燃費で経済的に、スポーティな走りを楽しむ際には力強い加速を体感できます。

一方で、システムの構造が複雑になるため、車両価格が高くなる傾向があります。また、部品点数が増えることで故障のリスクも高まる可能性も考慮しなければなりません。しかし、最近の車は技術の進歩により、信頼性も向上しています。