なぜインラインなのか

欧州の排ガス規制の更新により、高性能インライン 4 の時代に終止符が打たれる可能性がある

オートバイ用直列4気筒エンジンはドードーと同じ道を進むかもしれない。 規制が自動車とオートバイの状況を大きく左右していることはよく知られていますが、最近登場した規制により、この人気のエンジン形式は絶滅する可能性があります。 排出ガス基準は世界中で強化されており、その先頭に立っているのはヨーロッパであり、事実上、全世界で利用できるバイクを決定する可能性があります。

オートバイ (および自動車) メーカーにとって、車両を販売するさまざまな地域すべてに同じモデルのさまざまなバージョンを作るのは費用がかかりますが、基本的にすべての規制に合格するモデルの 1 つのバージョンを作るほうがはるかに簡単で経済的に有利です。最も厳格な国なので、どこでも販売できます。 これは、環境への懸念や意識が高まるにつれて、排出規制などの規制が時間の経過とともにさらに厳しくなる傾向にあるという事実と考えられます。 人気の Inline-4 エンジンが間もなく過去のものになる可能性がある理由のいくつかを見てみましょう。

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オートバイに関する排出ガスに関する大騒ぎと、直列 4 エンジンの終わりが近い理由はすべて、UHC または未燃炭化水素に関係しています。 世界中で UHC には常に制限がありましたが、最も厳しいのはヨーロッパのようで、新しいユーロ 5 排ガス基準によりさらに厳しく制限され、Inline-4 は非常に不安定な立場に置かれています。

燃焼しなかった炭化水素はバイクの排気システムに到達し、屋外や環境中に逃げます。 タンク内の燃料の蒸発、失火、リーンまたはリッチすぎる運転による不完全燃焼、ピストンやシール周りのオイル封じ込め不良などの単純な問題がよく見られますが、通常は日常的なメンテナンスと現在の技術によってすでに大幅に軽減されています。 近くの冷たい金属表面領域からの冷却によって燃焼が抑制されるという物議を醸す問題がありますが、これには非常に議論の余地があります。 UHC のもう 1 つの原因は、バルブのオーバーラップ時間に起因する吸気から排気までの空燃比のしゃっくりです。 蒸発の問題も再び発生します。今回は燃料タンクではなく、シリンダーの壁と燃焼室で、燃料の一部が膜に閉じ込められて堆積し、最終的に蒸発するためです。 最後に、圧縮行程によって燃料と空気の混合物が押し込まれ、最終的には未燃の炭化水素の形で排気ガスに到達します。 ユーロ 5 の排出量により、排気中の UHC は 0.17 から 0.10 に削減され、窒素酸化物または NOx は 0.09 gm/km から 0.06 に削減されました。 一酸化炭素排出量も、以前の 1.14 km/gm から 1.0 gm/km まで削減されました。 これらすべては、最愛の Inline-4 エンジンにとって破滅を意味するかもしれません。

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前述の問題、特により大きな問題については、未燃炭化水素を削減するために考えられる解決策がすでに考えられています。 前述の UHC に関する大きな問題の 1 つは、厄介な未燃焼炭化水素が隠れる可能性があるピストン リングとヘッド ガスケットの隙間のサイズです。

これらの表面積の体積を測定することで、ガスが隠れる隙間を推測することができます。 シリンダーの円周にエンジンの排気量を掛け合わせた値を単位としてリットルを使用すると、ヘッドガスケットとリングによってシールされた全長が得られます。 新しいユーロ 5 排出ガスの被害者であると考えられているバイクの 1 つが GSX-R1000 です。これは最近ヨーロッパと日本で販売中止となり、すべての計算が完了すると密閉長は約 37 インチになります。 対照的に、同じくスズキが現在のユーロ 5 要件に基づいて製造したバイクは 776cc で、名ばかりの直列 4 エンジンの代わりにパラレル ツインを使用します。 776 エンジンの密閉長さは約 27 インチであり、これは大幅であり、UHC が隠れる表面積が約 30 パーセント減少します。 前の例での削減の鍵は、並列 2 気筒エンジンによってシリンダー数を 4 (直列 4) から 2 に減らすことです。 厳しい排出ガス要件を満たすためのこのソリューションは、直列 4 気筒エンジンが最後の数回転を全力で駆け抜ける確かな理由の 1 つです。

インライン 4 のパラダイムと今後の状況には賛否両論があります。 ユーロ 5 排出ガス基準を満たす上で気筒数と並んで大きな問題となるのは、バルブのオーバーラップ時間です。 バルブオーバーラップは、排出される排気が新鮮な空気と燃料を引き込む掃気効果を利用することにより、高回転での機能を向上させるのに役立ちます。 これを行うには、バルブ オーバーラップにより排気バルブと吸気バルブを同時に開く必要があり、UHD が逃げる機会が増え、排出量が増加します。 バルブのオーバーラップはインライン 4 フォーマットで最適化されていますが、排出量を削減するにはオーバーラップ時間を短縮する必要があります。

長いベールのオーバーラップの欠点は、rpm を高く維持する必要があることです。これは高速走行やレースには最適ですが、日常のライドにはあまり便利ではありません。 バルブのオーバーラップ時間を短縮し、エンジン排気量を減らし、ひいては重量を減らすことはすべて、より快適でリラックスした乗り心地を実現するものであり、高性能について盲目的に考えている人であれば無視できるものです。 この変更により、一部の指標ではパフォーマンスが低下しますが、経験の浅いライダーにとっては威圧感のない乗り心地となり、すべての人にとって快適性が向上し、当然のことながら公害も軽減されます。

ジョナサンは 10 代の頃から車やオートバイに熱中していました。 彼は 19 歳のときに乗馬を学び、それ以来ずっと乗馬が大好きでした。 特にヴィンセント、インディアン、ハーレー、トライアンフなどのヴィンテージバイク、マッスルカー時代のアメ車に情熱を注いでいます。 ジョナサンは現在、夢の車、シルバー 63 フィート スティングレイのために貯金中です。