『動的振動に対する私見』のクチコミ掲示板

[windmill.]

windmill.こと　べたぶみと申します。

スバル車の水平対向エンジンは仕事の足で略全て乗った経験が有ります。
4気筒だけでなく、6気筒のアルシオーネは良く使いましたし、6気筒のレガシーも仕事の足でした。
トライベッカ（北米専用車）の6気筒もスバルのテストコースで何度も乗りました。


でも、乗った経験が有るから振動を理解してるとか？全く別の話です。


スバルのエンジン設計でも動的振動は教えられないと理解出来てない人が多い位ですし、
トヨタと交流が始まってからスバルのエンジニアも動的なアンバランスを正確に理解したくらいなんで、

ニコラウス・オットーが実用的な4サイクル（4ストローク）内燃機関を発明した1876年から、
三菱自動車が「サイレントシャフト」を発表・市販化させた1974年まで、
約100年の歳月がかかっています。それだけ動的2次振動は技術者でも完全に理解するのは難しいです。

私は20代の頃、モーターファンや自動車工学やオートメカニックやエンジン工学に関する本には月に3万円位使ってましたので異常なエンジン好きです。それでも完全に理解するのには時間が掛かりましたから、私が説明して皆さんにご理解頂こうなんて思ってません。エンジンに対する深い好奇心や物理のセンスや何より本人の努力が必要だからです。

水平対向エンジンは2気筒が反対方向に動くので静的にはバランスが取れています。（4気筒でも6気筒でも同じ）
並列エンジンは2気筒だけだと、2個のピストンが同じタイミングで上下しないと等間隔の点火タイミングにならないので2気筒だと酷い振動ですが、4気筒だと内側の2気筒と反対方向に外側の2気筒が動くので、4気筒では並列も水平対向も向きが違うだけでバランスは同じです。静的には両方とも釣り合っています。

直６や水平対向6気筒が完全バランス（ピストンの話で、バルブの動きは除外）と言うのは有名な話ですが、
これは、静的なバランスだけでなく動的にも釣り合っているという話です。

動的バランスとは？回転した時のバランスですが、それな何を意味するのか？
ピストンは1回転動く方向を変えいますが、その時当然ピストンは加減速を行っています。
その動きはクランクシャフトからコンロッドを介してピストンを動かしますが、
ピストンは、物体の基本の通り等速直線運動をしたいので、反作用としてコンロッドを介してクランクシャフトを加減速する力が働きます。
このエネルギーが各ピストンを合計した時にも残っていると、アンバランス成分としてコンロッドを加減速させて振動になります。
直６や水平対向6気筒は、ピストンの加減速が上手い事釣り合います。
（これを理解するには頭の中でシュミレーションして下さい）
従って120°クランクや90°クランクは動的2次を発生させない。
3気筒は2次が釣り合っても1次のローリングが発生してしまう。1次の方が振動は大きい。
並列4気筒でも90°クランクならヤマハのスーパーバイクの様に2次振動が発生しないが
点火タイミングが均等でない為に自動車では採用例が無い。

結局4気筒では、並列4気筒も水平4気筒も基本的な振動成分は同じです。
（クランクシャフトのねじれから生まれる振動は、エンジンが短い水平エンジンが有利です）

４つのピストン全ての向きを変えるタイミングが同じと言う所が
直４でも水平対向4でも共通の振動発生の源なのです。

でも実車では、明らかに水平対向4気筒の方が振動が少なく感じます。
その理由は、
１．エンジンが水平対向の方が重く、揺らすエネルギーが同じなら揺れ量は重い方が少ない。
２．エンジンマウントの位置が、振動を抑え込むのに都合が良い位置に配置しやすい。
等です。

最近は並列4気筒でも、殆どの車でドライバーが2次振動を感じる事がなくなりましたが、
これは、解析技術等でエンジンマウントが進化したからです。
だから乗った感覚でエンジンのアンバランスを理解する事なんて有り得ない話です。

エンジンを深く理解したいなら本を沢山読んで、自分の頭の中でエンジンを回すしか無いです。

ユーチューブ動画は、製作者が完全に理解しないでAIに頼った誤情報ばかりだし
AIに聞いても殆どのAIが誤情報を平気で言います。
Geminiに納得して貰うのになんどもやり取りしました。
先日ユーチューブ動画でエンジン振動について解説している動画に誤りがあったのですが、
その動画製作者は、ある程度理解して頂く事が出来て、お礼を頂きましたが、
23万人以上視聴されてる動画で、間違いを指摘したのは私だけなので、
車好き、エンジン好きな方が見てもそんな感じですから、どの位大変なのか？

私の説明は、ご理解頂くためのヒントでしか有りません。ご理解頂けたなら、私よりかなり優秀な方だと思います。
ご質問は基本受け付けません。ご理解願います。

書込番号：26578277

[ナイトエンジェル]

レスが無いところを見ると、この板のネット民には難易度が高過ぎるのでは？
もちろん僕にとっても。

書込番号：26578492　スマートフォンサイトからの書き込み

[tarokond2001]

＞この板のネット民には難易度が高過ぎるのでは

そうかもしれませんね。
だとすれば、学ぶ方法はいくらでもある時代ですから、あとはやる気次第でしょうか。
さて
　
＞結局4気筒では、並列4気筒も水平4気筒も基本的な振動成分は同じです。
＞４つのピストン全ての向きを変えるタイミングが同じと言う所が直４でも水平対向4でも共通の振動発生の源なのです

ここまでは、スレ主さんのおっしゃるとおりです。
ですが、
直列4気筒のように隣り合ったシリンダー（１番と２番）に生じる反対方向のベクトルの力による振動と
水平対向のわずかにオフセットされた対向するシリンダー（１番と２番）に作用する力＝振動の大きさは、後者の方が、かなり少ないことは自明でしょう。
直列4気筒よりも水平対向４気筒は、振動面で「有利」なエンジンです。

「水平対向は振動の小さい（少ない？）エンジンである」というスバルの営業さんの説明は当たらずとも遠からずだと思います。
振動の回数は同じなので、仮に「少ない」という表現をされるとしたら、その大きさを示す表現と理解すべきでしょうね。

書込番号：26578518　スマートフォンサイトからの書き込み