今回は技術系の話題です。


ホンダのF1エンジンからは、よく「ブリブリ音」と形容される独特のエンジン音が聞こえます。特に今年は、それがアイドリング時に目立つようになりました。


それに技術的興味をそそられたのが、海外の技術好きなF1ファンたちです。彼らはどのようにこの音を聴いたのでしょうか。









とても興味深いアイドル音だ。ほとんどロータリーエンジンみたいだ。メルセデスのアイドル音とは大違いだな。

ロータリーエンジンのF1マシンがあったらクールだろうね。

マクラーレン・ホンダには信頼性が無いと思ったなら、ロータリーエンジンは楽しめないだろう。

レース仕様のロータリーエンジンは奇妙なほど信頼性がある。でも市販車用になるとクソなんだ。

Redditor 1
僕はサーキット走行が7000マイル以下のRX-8を持っているけど、シーリングが剥がれる前に窓枠が錆びてきている。

RX-8(アールエックス-エイト)は、マツダが製造・販売していたロータリーエンジン搭載のスポーツカーである。2003年3月-2012年6月22日の期間、生産された。略称は「8(エイト)」。開発コードは「J60」。車両型式「SE3P」。


引用元:Wikipedia

RX-8を日常やサーキットで使うってどんな感じ? 面白くて変わった車を持つためにRX-8を買うという案が気に入っているんだ。

Redditor 1
僕はサーキットでしか走らせないけど、運転手の技術次第では素晴らしい車だ。サーキットでは最速でも最下位でもない。雨が降ったら、もの凄く楽しい経験ができる。


オイルを入れることを忘れてはいけない。いっぱいに入れるんだ。これはロータリーエンジンにおいては誇張じゃない。


とても楽しい車だけど、サーキット場にはもっと良い車もいる。購入代金は安いけど、ランニングコストはすぐにそれに並ぶ。


今月は12回目のサーキット走行日で、まだ順調だよ。

>でも市販車用になるとクソなんだ。


あと、燃費が悪い。F1では決して見られないだろう。

でも、オイル燃焼には持って来いだよ!

動画で48秒当たりのターボのホイッスルも聞いてみてくれ。

誰かがスロットルを触ったのかな? 良いホイッスルだね。

seezung77
技術的な仮説:クレジット glentwws


さて、僕は新エンジンのアイドル音はとっっっても興味深いと思う。その音はホンダが燃焼にどのような哲学を用いているかについて、たくさんの情報を与えてくれるからだ(少なくとも僕はそう思う)。


僕がAudacity(※音声編集ソフト)を使ってアイドル音を少々解析したところ、エンジンの点火順序は以前のものから変更されているという、ある程度確信のある結論に達した。なぜなら、エンジンの振る舞いは全く異なっていて、以前よりもっと滑らかで、点火パターンは極めて規則正しいからだ。


全ての部分をマスキングするのは時間がかかりすぎるからスクリーンショットを投稿することはできないけど、エンジンはアイドル時に3気筒で動いていて、4回転の間は点火して、次の4回転は閉鎖している。しばらくすると、エンジンは活動する気筒を入れ替えて、同じプロセスを繰り返しているようだ(音が一瞬途切れるのはそのせいだ)。


これは凄くおかしく聞こえるけど、僕はこれが燃焼過程に対する極めて大きなヒントだと思っている。まず、エンジンは均等に暖めておきたいから、気筒休止をするときに活動する気筒を入れ替えることは通常のことだ。僕はこのことに何の疑問も持たない。


僕を仰天させたのは、全気筒が休止している4回転があることだ。それが僕に、この燃焼プロセスが吸気流速と気筒内の全体的な流速に強く依存していると考えさせた。


最初は奇妙に思えたけど、それは完全に理に適っている。スロットルバルブの開度が小さいと、インテークの流速と圧力はホンダエンジンが使っている燃焼過程には不十分になる。だから、エンジンの回転数をアイドリングに合わせるために、3気筒が(アイドリングとしては)高いバルブ開度で2サイクル(※? 原文 "play through 3 cylinders for 2 times")した後、閉鎖して2サイクルする。


なぜホンダはこんなことをする必要があるんだろう?


少し前に、roonがスワール依存型燃焼プロセス(※? 原文 "swirl dependent combustion process")についての興味深いスケッチを作ってくれた。この発想が僕の頭から離れないんだ。


以下は、スワール依存型SPCCI-ICE(※SPCCIはマツダの独自技術「火花点火制御圧縮着火」)についての僕なりの解釈だ。


・予燃焼室はない。
・インジェクターが1つと、スパークプラグが1つ。それらの位置は、このコンセプトでは一定ではないので、今回の配置はデモとしてのものだ。
・シリンダー壁の側の空気が主な点火源だ。中央の大きいリーンな空気の塊が主な動力源だ。


(※具体的な燃焼プロセスの解説がさらに続きますが、以降はF1Technical.netで活動する日本に縁の深い方の発想が元ネタの一部になっているようで、日本語→英語→日本語の変換の可能性もあるので割愛します。


理解度低めのまま要約しますと、図解の通り、シリンダー壁に沿ったスワールと言われる空気の渦を作り、それに通常より少ない燃料を噴射してプラグで点火し、渦が燃焼した圧力で渦の内側の空気にも点火することで、リーンな燃焼とノッキングの回避を両立するという仕組みのようです。)

Redditor 3
つまり "polyquad" ヘッド(※後述)みたいなもの?

seezung77
そうだよ。僕にエンジン関係のバックグラウンドはないけど、凄く興味深かったんだ・・・。だから、あまり信じ込まないでね。

Redditor 3
"polyquad" と同じようなことをしているなら理に適っているな。特に、この頃はスワールだけでなくタンブル(※スワールの軸を90度横に倒した空気の渦)も注目されているから。

ターボエンジンではあまり意味のある理屈ではないな。必要な時にMGU-Hでターボを回すことが合法な現状では特にね。アイドリング時に空気量を減らす意味が無い。

でも(僕が君を正しく理解しているとして)、アイドリングするために電力を "消耗" したいの?


レース期間中にアイドリングする主な状況というのは、レースのスタンディングスタート時だよ。その時に電力を消耗して、スタート直後にバッテリーの最大出力を使えずにポジションを下げる可能性があるように思える。

なぜピストンヘッドからそんなに離れた場所から炎を伝搬させる必要があるんだ? プラグをもっと中央に置いた方が燃焼速度は断然高い。


シリンダー壁に向けての方が燃料を噴霧化しやすいことに気付いた、とかなら別だけどさ。

みんなはピークパワーについて語るけど、現代のF1は燃費の戦いだ。なぜなら、燃料には量の制限と流量の制限があるからだ。ノッキング無しに混合気をリーンにするためのあらゆることが有利に働くんだ。


メルセデスとフェラーリは、通常の混合比の予燃焼室を使うことでシリンダー内をリーンにしている。予燃焼室で点火して、それがシリンダーのリーンな混合気を点火する。ホンダのエンジンは予燃焼室無しで同じことをしようという発想だ。

トラクターみたい。

カートかな。

俺のチェーンソーのような音だ。

トロロッソがスパナを飛ばしそうな音でそこにいると思ったら、メルセデスがベルベットのような滑らかさでやって来たwww

嫁が庭で芝刈りしている時に聞こえる音と同じだ。

> 嫁が庭で芝刈りしている


君は人生の送り方を完全に理解しているな。


記事をお読みいただきありがとうございます。
こんな解析と仮説がポンと出てくるとは、モータースポーツファン恐るべしです。


読んで意味が分かったような分からないような・・・。エンジンについてのとても偏った知識が身についた気がします。詳細や正誤は詳しい方にお任せします。


“polyquad” は適当な日本語訳が見つかりませんでしたが、下記のサイトによると、4バルブのポートの大きさに強弱をつけることでスワールを発生しやすくする仕組みのようです。
MotorTEC MAGAZINE https://goo.gl/7fH7pS


参照元:Reddit https://goo.gl/u1wCWH

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  • コメントIDは日替わりです。

    14 コメント

    1. 個人的にはHCCI関連のお話は公式に発表されるまで何も考えないでおこうかなと思ってる
      マツダのもまだスパーク自体はさせてるし、今のホンダエンジンはどうなっているのやら

    2. フェラーリの音はやっぱいいんだよなあ。
      ホンダとヤマハが共同でエンジン開発してくれないものかな。
      最高のエンジンで官能的なエキゾーストノートなエンジンができるんじゃないかな。

    3. ヤマハのはエギゾーストというより吸気音の演出だと思うけど。レース用エンジンは知らんけど。
      2005年頃のホンダV10はすごい音させてるよね。

    4. 新しい技術的チャレンジは、いつだって興味を掻き立てるね。
      多分マクラーレンにいたままだったら、革新的なことにチャレンジするところまで話が進まなかったんだろうな。いろいろな意味で。

    5. NSも楕円だったし、ホンダなりのリーンバーンへのアプローチというか、ロータリーなんかうらやましくないよ、というポーズなのか。勝てればいいな。

      • コメントありがとうございます。
        今後も技術ネタを扱えるかどうかはあちら様の都合次第ですが、よろしくお願いします。

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