低回転時でトルクが最大になるエンジンは、高回転になったらトルクは下がるのですか？ 高回転でも太いトルクをずっとキープするエンジンありますか？

Answer 1

andbwhiteさんへ

>低回転時でトルクが最大になるエンジン
>高回転になったらトルクは下がるのですか？
それは作り方、設計次第です。d(^^)
ガソリンエンジンのチューンを見てみましょうか。実用車として使い易い特性だった物を、実用性、つまり発進のクラッチ合わせのし易さとかを犠牲にしてでも、高回転域で高トルクバンドを作る様に変える。
その為には、高回転化に耐えられる様に各部の軽量化を施すと同時に、カムの設定を変えます。リフト量を増やし、開いている期間も広げる。が、それだけでは吸気の勢いが生まれませんし、燃焼室から排ガスを追い出す「ガス交換」も弱い。
ので、吸気管の太さや長さを変えて、狙った回転域で充填効率が最大に成る様にする。。。
と、慣性過給の共振周波数辺りで、最大トルクを発揮する様に成るのです。
だから、、、下スカ上ドッカン等と言われたりするトルク特性は、作り込まれた結果に拠る物なのです。d(^^)

>高回転でも太いトルクを
>ずっとキープするエンジンありますか？
そう作ればよろしい。但し、自然吸気のままだったり、過給してもTurboだったらちょっと難しいでしょう。よって、現状では未だ登場していない状態です。
一番可能性が有るのは、
・内部圧縮を持つ事で高効率な機械式過給器を装着し、
・それにTurboの付け加えたハイブリッド過給
にする事でしょうか。アイドル回転から大気圧の2倍という高過給圧を常用出来れば、排気量半分にも出来る、って事です。
但し、それだけでは成功しません。
・圧縮比、では無く大事な膨張比を14に迄上げる事と、
・スロットルバルブを廃止し、吸気弁閉じ時期を連続可変する機構で
出力と過給圧を制御する
様にしばければなりません。
こうすれば、高過給圧を低回転域から掛けても、可能混合比やガソリンの気化潜熱を使って冷やす事をせずとも、ノッキング限界を回避する事が出来る、と見込まれて特許が成立しています。


最初は明確な解析無しに、出力向上の努力が「チューン」とか「スープアップ」という呼び方で、世界各所で行なわれて来ました。その内、ハンガリーのチュール叔父さんが、気柱共鳴を活かす事、つまり吸気管を細く長く伸ばす事で、共振波で密度が上がった空気を吸い込んで充填効率を上げる手法を実用化します。
自然吸気では、これを可変式にする事で、4弁構造が実用車にも実用化出来ました。
でも、禁断の手法である、ホンダの楕円ピストン、8弁を持って来ても、130%の充填効率が限界。普通の丸ピストンだったら110%って所でしょうか。
だから、過給が注目される訳です。
しかし、Turboは羽根車なので速度型の、とても使い難い特性を示します。
排気量全部の排気は流せない小ささを選び、途中からウェイストゲートで排ガスを捨てる。(、勿体無い)
これでやっと、高回転域で高過給高トルクのトルクバンドを作る事が出来た。けど、これじゃあ本格的にダウンサイジングで(熱)効率向上は覚束無い。過給圧が掛かる迄が、どうしても心細い。
電動で補助するか? って事は結構大電力が使える様にしなきゃいけません。d(^=^;)
そんなこんなを考えると、先ずはエンジンの側でトルク特性を改善せにゃならん。使い易いトルクを発揮させなきゃ。
と成ると、色々と試行錯誤して変遷を辿って、これからやっと、ルーツブロワーの様な半端な送風器では無くて、本格的な圧縮機、コンプレッサーに拠る過給の時代が来る・・・筈なんですが、コストの壁が高くて中々越えられない、今日この頃なのでした。d(^.^;)


余談：
何故ルーツブロワーが駄目なのか?
過給する。と言う事は、入口より出口の方が、圧力が高く成る。高くせねばならない。
内部圧縮を持たない「送風器」だと、出口が開いた瞬間に、内部へ向かって激しく逆流します。
この無駄仕事の為に空気は揉まれて、吸気温Upなのに駆動馬力は食う、おまけに煩い。(サイレンと似た原理)
内部圧縮を持つならば、同じ圧に上がった所で出口が開くので、新気をそっと送り出せる。。。
と言う事で、一口で機械式過給器と言っても、
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%8E%E7%B5%A6%E6%A9%9F

の様に色々で、且つ、ここに記載されていない構造の物も在る程です。
この中から、内部圧縮を持つ事で効率が高い物が、低コスト化に成功すれば、今後は生き残って採用されて行くでしょう。

余談2：

>高回転でも太いトルクをずっとキープする
と言うのがどの程度かにもよりますが。。。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%83%88_R-3350
と言った物も在ります。

>離昇馬力：2,200 hp/2,800 rpm
と成っている事から、そもそもがかなりの低回転型ではありますけどもね。(飛行機用ですから d(^^;)

Answer 2

それは物理的に無理でしょう。

Answer 3

たとえばR35GT-RのVR38DETTみたいに最大トルクが幅広いエンジンもありますが
高回転になると低下しますね。
http://history.nissan.co.jp/GT-R/R35/0710/XML/card/eq4isr000002qn1k-img/eq4isr000002qn1y.jpg

Answer 4

＞低回転時でトルクが最大になるエンジンは、高回転になったらトルクは下がるのですか？
低回転時でトルクが最大なんでしょ？
だったら、そこ以外は最大では無いんだから下ですよね。

＞高回転でも太いトルクをずっとキープするエンジンありますか？
ディーゼルターボなんかは、広いトルクバンドを確保する設計ですよ。

Answer 5

高回転になる事でトルクが低下するから最大馬力も頭打ちになるのです。
馬力はトルク×回転数×係数です。
トルクが常に一定であれば馬力の性能曲線は右肩上がりの一直線になりますが、どんなエンジンも高回転になるとトルクが低下するから高回転側の性能曲線が下がっています。
VVTなどの可変バルブ機構が有ればトルクの山(ピ－ク)は可変する分だけ増えますが、高回転側にバルブタイミングを切り替えても、更に回転数が上がればトルクは低下する為、馬力も頭打ちになるから、それ以上引っ張って回転数を上げてもトルクも馬力も低下します。

Answer 6

今の乗用エンジンはなるべくフラットトルクに作られていて
概ね2000RPM～5000RPMの範囲で最大トルクの80％以上
を発揮できれば出来の良いエンジンと言っていいと思います。

つまり技術的に可能な限り下から上まで太いトルクをずっとキープ
するように作られています。

出力はトルクｘ回転数ですから
どこかで必ずトルクは落ち始めます。
そうでなきと無限に高回転/高出力になってしまいますから
もちろん技術的にそんなエンジンは不可能です。

Answer 7

無いと思います。

トルクカーブというのはピークパワー（最大出力）とは比例しません。

それで高回転型のガソリンエンジンはさほどトルクが要らない乗用車やスポーツカーに用いられます。これが質問の高回転トルク型ですが、7200回転で最高出力の場合6800程度でトルクは下ってゆきます。

反対に重いトラックやバスには低回転でトルクが出せるディーゼルエンジンを用います。こちらは4500回転までぐらいの範囲で1500回転ぐらいからトルクが出て3800回転ぐらいで最大トルクになり最大出力も4000ぐらいで出せるようにしてあります。

こちらが、低回転時でトルク最大になるエンジンです。最高回転の4500まで回してもトルクは最大にはなりません。

Answer 8

ホンダDOHC,VTECは
低速用カムと
高速用カムに切り替えます
トルクカーブの山が２つできます