20,000rpmの壁 レシプロエンジンの限界とは？

高回転エンジンは気持ちいい！ロードカーだと9,000rpm回れば超高回転。F1やバイクでは過去に20,000rpmも回るエンジンも存在しました。

私のような素人はなぜ30,000rpmとか40,000rpmとか回るエンジンは作られないの？って思ってしまいますが、どうやらレシプロの構造上20,000rpmが壁になっているようです。

問題は3つ。1. 慣性モーメント、2. バルブフロート、3. 燃焼速度。一体どういう事なんですかい？

自動翻訳でご覧になる事をオススメします
Why It's Almost Impossible For An Engine To Rev Over 20,000 RPM

要約するとこういうことかしら

1. 慣性モーメント
往復運動を高速化するにはピストン等の軽量化が必要だが強度とトレードオフのため限界がある。

2. バルブフロート
バルブスプリングがバルブを閉じるより前にピストンが上死点に到達してしまいバルブと干渉する。スプリングを使わない方法もあるが複雑でコストも高い。

3. 燃焼速度
火炎伝播の速度(圧力膨張の速度)より速く動くとピストンに力が伝わらない。ショートストローク化でシリンダー内の容積を小さくすると多少回避出来るが低速トルクが落ちる。

こうやって見ると高回転エンジンは技術の粋が詰まっているのですね。なるほど～。

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