エンジン回転数のことなど

Question

１．アイドリング時はエアコン不使用だと800回転ぐらいだと思いますが、その値はどのようにして決まっているのでしょうか？（例えば400回転とかじゃダメなのですか？ということです。）
２．エンスト防止の燃料噴射がなされるのはアイドリング回転数以下になるときですか？それともアイドリング回転数とは関係ありませんか？
３．平地走行の場合、回転数がどれくらいになるとエンストしますか？
４．アクセルを戻してエンジンブレーキしている間は古いＭＴ（RAV4J）でも燃料カットになっているのでしょうか？
５．古いMTでもエンジンの回転を電気に変えることは出来ているのでしょうか？
６．回転数が比較的低くてもエンジン音がうるさいのは排気量が大きいせいですか？それとも古いせいですか？
わごんあーる（ほぼ新車）だと3000回転超えても比較的静かですが、RAV4J（2000cc）だと2000回転でもエンジン音が気 になります。
７．（再掲）高速走行の場合100キロで3000回転弱まであがります。そこで、下り坂で動力を断っても速さが維持できる場合、ク ラッチをきってアイドリングでいるのがベタか、それともアクセルを維持してそのまま走行するのがベタか、どう思いますか？ちなみ にアクセルを緩めると、急坂注意の看板がある道ですらエンブレでけっこう減速してしまいます。

補足

8.エアコンを使用していると、アイドリング回転数が800で安定したり、1000で安定したりしてぶれるのですが、なぜでしょう。 補足 ２．クラッチをつないでアクセルを踏まないと摩擦などで自然減速して、回転数が800を下回ってきます。この時にエンスト防止のための追加の燃料噴射があるかどうかです。 ７．一番高い５速ギアでこの調子なのです。自然減速します。

Answer 1

1
エンジンが回転し続ける事が出来る最低の回転数というのは大体きまっています。
大きくなればなるほどエンジン回転数は低くなってゆきますが、自動車に使われているエンジンであれあれば、最低で数百回転くらいです。
船舶等に使われる大型のエンジンであれば、最大回転数が数百回転程度です。

発電機やエアコン等を動かし続けるということは、それだけで力を必要とします。
それらの機器類を回し続ける最低限の回転ということでメーカーが設定した回転数で回っています。

2
燃料噴射は、エンジンが動き続けていれば基本的には常に噴射されています。
ゆえに、アイドリングしているか走行しているかで、燃料の噴射量が違うだけです。

3
走行している限りは、エンストしません。
走行中にエンストするのは何かしら異常があったときだけです。
たとえば、コンピュータが故障して、燃料噴射が止まった時等です

4
メーカーがすべての情報を公開しているわけではありませんので不明です。

5
発電機(ジェネレーター)が回れば発電されます。

6
古い車種だと、古さからくる劣化で音が大きくなることもありますし、昔の騒音規制の値が今よりもゆるかったため、最初からうるさかったという事もあります。

7
安全の事を考えると、クラッチを繋いで、アクセルをパーシャル状態にしておくのが良いかと思います。
もしくは、高いギヤを使ってください。

Answer 2

●1.アイドリング維持回転数とは？
エンジンのアイドリングをより低い回転数で維持するためには，下記の3つが必要です

・燃焼速度が高いこと … 未燃分が少なく，トルクが安定
・摺動抵抗が小さい … 摺動抵抗にうちかつ回転慣性が必要
・各部の固有振動数が低い

これらから，だいたい500～700rpmというアイドル回転数になっています。ここで燃焼速度について説明しておきましょう。回転数が低く，スロットルバルブ開度が小さいときには，燃焼室への空気流量が非常に低い状態です。このため燃焼室内のスワール気流が弱くなります。燃焼室内の火炎は，化学的伝播ではなく，ほとんどスワール気流に乗って広がるため，スワール気流が弱いと，燃焼室の端まで火炎が届かず，未燃分が増えます

●2.エンストと燃料噴射は？
たとえば車速60km/hで走行中にアクセルを離すと，エンジンブレーキがききます（＝車両の慣性エネルギでエンジンを駆動している状態）。この状態では，通常，燃料カットしています。しかしたとえば30km/hくらいになると，エンジンがエンストします。このため燃料噴射を復活させます。この復活のタイミングは下記で制御されます。

・エンジン水温 … オイル粘度による引きずり抵抗
・エンジン回転数
・車速 … 車両の慣性エネルギ

●3.エンスト回転数は？
走行中であれば，車速とエンジン回転数は変速機とデフの減速比で決まってきます。もしこれがずれてくると，AT（自動変速機）の場合，ロックアップ領域からはずれて，トルコンでスリップが始まります。このためエンジン回転数はアイドル回転数を維持できます。
もしMT（手動変速機）なら，走行抵抗が非常に低い場合なら，アイドル回転数でもゆっくり走行できますが，通常は，1000rpmくらいにエンジン回転数をあげないと，エンストの可能性が高いでしょう。これは車重やエンジン出力などの要因によります。

●4.MTでのエンジンブレーキ時の燃料カットは？
非常に古いクルマは，燃料カットしませんが，燃料噴射方式になって以降は，上記の3条件（水温，回転数，車速）がある程度，高い条件では，燃料カット領域に入ります。

●5.古いMT車でのオルタネータ回生は？
最近のクルマでは，減速時，オルタネータの発電量を増やして，エネルギ回生をするものが増えてきました。しかし古いMT車では，このような制御は入っていません。このため従来通り，バッテリの電圧（低いほど発電量が多い）とオルタネータ回転数から決まる発電量になります。つまり結果的にエネルギ回生をするばあいがあります。

●6.排気量とエンジン騒音？
排気量が大きいほど起振力が増えるので，騒音も大きいように思えます。しかし実際は違います。仮に走行抵抗が同じとすれば，排気量が大きいと，その分，燃焼室内の圧力が小さくても，同等のトルクが発揮できます。このため起振力を小さくできたり，エンジン回転数を抑えることができます。つまり排気量の大きなエンジンほど，静かなのは，この起振力が小さいためです。
さて今回のように2000rpmのRAV4の方が，うるさいのは，下記3つの理由からです。

・エンジンの制振設計をちゃんとしていない
・エンジンのマウンティングの制振能力が低い
・エンジンルームの遮音が悪い

ただトヨタのエンジンは，昔から制振設計がよくできていて，マウンティングもしっかりしていますので，もしうるさいとすれば，エンジンの燃焼制御にトラブルがあるのかもしれません。たとえばある気筒だけ，不完全燃焼していて，回転バランスがとれていないとか。

●7.下り坂でクラッチを切るべきかどうか？
燃費ではなく，安全を優先すれば，長い下り坂では，エンジンブレーキを使うべきです。ブレーキのベーパーロックやフェードを考えると，クラッチを切るというのは，「死」につながる選択です。
さて燃費を考えると，エンジンブレーキの燃料カットの方が，有利です。ただおっしゃるように低速になってしまうのであれば，軽くアクセルを踏むのが良いでしょう

●8. エアコンON時のアイドル回転数の変動？
これはコンプレッサのON時にアイドル回転数を少し高めて，エンストしないようにするためです。エアコンはエバポレータ（冷却用熱交換器）の温度が1～3℃になるように，コンプレッサをON-OFF制御しています。

●補足2．800rpm以下での燃料噴射？
燃料噴射して，エンストを回避します

簡単ですが，ご参考になれば幸いです。

Answer 3

１．エンジン性能によって決まります。車のトルク性能等。
２．停止状態であれば関係ありません。燃料は吹き続けます。
３．これはカーノックし逝きつくところとしか言えません。MTに限りますが。
４．インジェクタ方式の電気制御方式ですので燃料カットは条件下で作動しています。
５．オルタネータに異常がない限り動力を電気に変えてます。
６．感覚的な問題もありますがメカニカルノイズは固有のものですから一概には言えません。
７．それぞれの勾配に合ったシフトを選択しアクセルオフでエンブレ走行することがベストです。
捕捉；
８．エアコンはコンプレッサーがマグネットクラッチ方式ですと、オン、オフするのでそれに応じて回転が増減します。
２．基本的に燃料ではなく吸入空気量をベースに燃料噴射量が決定します。ギアが繋がっている状態で減速し空気量が減れば噴射量はそれに応じます。単にギアの選択ミスでエンスト制御による追加燃料噴射などはありません。自転車でいえば減速するだけで楽なので呼吸は平常なのに、何を思ったか、自身が呼吸を止めている状態に相当します。
７．４WDならではのギア設定によるものでしょう。しようがありません。