コンパウンドエンジン

画像はttp://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/POWER/unusualICeng/compoundIC/compoundIC.htm#より転載

これはオットーの考え出した1879年製Deutz compound engineだ。

外観からは蒸気エンジンか内燃エンジンか分からないが、排気エネルギーを利用して高効率を狙った先進的な試みだった。

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構造は、ボアの小さい両脇の高圧シリンダー内で燃焼を行い、まだ高温の排ガスを中央のボアの大きい低圧シリンダーに導き、排気エネルギーをパワーに変えようとする仕組みだ。

排ガスエネルギーの利用の代表はターボがあるが、19世紀に目をつけたのはオットーの業績と言える。

しかし、このコンパウンドエンジンは納品されたものの、作動不良で返品されたようだ。作動不良の理由はこのときにも固執していたスライドバルブにあるようで、構造と材質は高温に耐えられなかったと言われている。

”５ストロークエンジン！？”で紹介したイルモアのエンジンだが、原理はオットーのコンパウンドエンジンと同じだ。オットーの目指した夢は現代のテクノロジーで実現するのか！？

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ベアリングで燃費向上

NTNは直進中の摩擦抵抗を最大40％減らしたハブベアリングを開発した。自動車は直進している時間の比率が高いため、最大1.5％の燃費改善が見込める。（画像と記事の抜粋はttp://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20100104/178921/より転載）

残念ながら、エンジンの歴史の前半には舞台に現れない日本だが、ホントにこういう煮詰める技術は素晴らしい。

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ジョセフ・デイの最初の２ストエンジン

画像はttp://www.modelenginenews.org/etw/2s/images/2s-img1.jpgより転載

最初の２ストエンジンはスコットランドの David Icke が１８８１年に発明したことになっているが、それは１次圧縮を燃焼とは別のシリンダーを行うもので、現代の通常の２ストエンジンと同じ１次圧縮をクランクケースで行う方式はイギリス人のJoseph Dayが発明したとある。

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発明は１８８９年と言われているが、これは１８９１年だというから最初期のものだろう。クランクケースから燃焼室に混合気を導入するために、ピストンに気圧の差で開閉するポペットバルブが付いているのに注目したい。

どこかで見たことがあるのは”バイクが先か？飛行機が先か？　”で紹介したGnomeエンジンの初期のピストンだが、ロータリーエンジンがクランクケースから混合気を導入する方法としてJoseph Dayの方法を倣っているとしか思えない。ついでに潤滑方法も燃料にオイルを混合するところまで同じだ。

しかし、ピストンにバルブを設ける案は廃止され、クランクケースからtransfer passage（連絡通路）を設けて解決する。大気中からクランクケースに混合気を導入するインテークポートは吹き返しを防止するためにピストンをスライドバルブとして使っている。この辺りは後年はロータリーディスクバルブやリードバルブに置き換えられているのはご承知の通りだが、４ストエンジンが様々なバルブ形式を巡って変遷を続けたのに対し、驚くほど初期モデルが機構的に成熟しているのは基本設計が優れていたと言うことか。

これからは、２ストエンジンをみたらJoseph Dayの名を思い出していただくのも良いと思う。

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電気自動車は整備工場で

昨晩の”ガイアの夜明け”（テレビ東京）では電気自動車を特集していた。

その中で、韓国製のE-zone（電気自動車のお値段）をＮＡＦＣＡの会員の自動車整備工場で販売することを報じていた。

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２ストエンジン

コレはスクーターの２ストエンジンだが、２ストは小型・軽量それにシンプルでパワフルと、排ガスをキレイにできなかったことを除けばイイことずくめで、スクーター・ロードレーサー・オフロード系それに汎用エンジンと広く普及して楽しませてくれたり、大いに役に立ってくれた。

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チェーンソーにV８エンジンを使うオオ○カ者もいるが、通常は２ストエンジンだ。もっとも最近は電動もあるみたいだけれど。

画像はttp://item.rakuten.co.jp/mitsuyoshi/137-14rt91vs-husqvarna/より転載

カッコいいハスクバーナのチェーンソーも意外と安い。

　 画像はttp://shop2.genesis-ec.com/search/item.asp?shopcd=17267&item=010101005003より転載

ハスキーがあればホンダもある。

草刈り機は４スト化が進んでいるのか、それともホンダだけなのか。

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ダカールラリー

舞台を南米に移して２年目のダカールラリーは１７日までの予定で開催されている。

やはり三菱が撤退して淋しい。

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Bourke engine

画像はttp://www.rexresearch.com/bourke/bourke.htmより転載

１８８０年代に発明された２ストエンジンだが、１９２０年代に出てきたBourke engineはピストンを直接連結したopposed pistonとしては最初だと思える。

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全体の動きの動画は残念ながら埋め込みできないので、スコッチヨークとクランクの働きを説明する動画になる。

画像はttp://www.bourke-engine.com/より転載

これは１９２０年当時のものか分からないが、画像転載元はbourke-engineの公式サイトのようで、現在も活動中みたいだ。

ご覧のようにかなり高回転で軽快に回っている。

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エンジン３基で！

画像はttp://theselvedgeyard.wordpress.com/2009/12/28/the-white-triplex-three-engines-1500-hp-and-one-tragic-result/より転載

１９２９年の３月に出来上がったばかりのWhite Triprexはデイトナビーチでスピード記録に挑戦した。

後ろにSUNOCO（サン・オイル・カンパニーだったと思う）の看板が控えめに見える。

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エンジンはドライバーシートの後ろに２基、前に１基。後ろのエンジンの間に前エンジンのプロペラシャフトが見える。

エンジンは２７Lのリバティ12気筒（航空機用）。

現代の目で見れば、フレームとタイヤが1500ｈｐを受け止められるとは到底思えない。

結果は予想通りで、202.71ｍｐｈを記録した後にクラッシュしてしまった。

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水冷ピストン！？

画像はttp://www.pivotalengine.com/index.htmlより転載

１９９６年の試作車だから、見覚えがあるかもしれない。

フレームは当時のＴＺ系に似ているが、エンジンの形に気をつければヤマハのではないことに思い当たる。

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最大の特徴はピストン丸くなく矩形であるし、右端の軸を中心に弧を描く往復運動することだ。

アニメ　＊クリックするとアニメのウインドウに移動します

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通常の２ストエンジンでは、各部を潤滑するためにガソリンとオイルを混ぜたり、スズキのＣＣＩ（シリンダー・クランクシャフト・インジェクション）のように分離給油するが、燃料と一緒に燃焼してしまい排気ガスの成分に炭化水素が多く含まれ匂いと煙はすっかり嫌われたのか、現在の環境基準には合わなくなり日本国内では生産されなくなったのはご存知の通りだ。

通常の往復ピストンのエンジンでは、燃焼圧力とクランク運動の合成モーメントで、シリンダーとピストンの間のクリアランスは保つことができても、側圧は避けられない。ピボットがあれば水冷で熱膨張をコントロールしている限り、ピストンとシリンダーの接触を避けられるので、潤滑の必要は最小限で済むというから、オイルの燃焼は無視できる範囲なのだろう。

２００３年には開発が進み、航空機用エンジンにも及ぶ。

乗用車用４チャンバーエンジンは、トヨタのＶ６と比べてパワーが同じで、大きさと重さは半分だという。そして更にはパラレルハイブリッドのパワーソースとして、燃料を水素と天然ガスのタイプを提唱している。気がかりなのはサイトの最新ニュースが２００９年の２月ということだ。

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フレーム・イグニッション

画像はttp://patentpending.blogs.com/patent_pending_blog/2005/09/the_otto_engine.htmlより転載

画像は１８７７年のオットーによる特許の図面。吸気バルブはポペットバルブと理解できるが、排気はスライドバルブで”イグニッション・バルブ”も組み込まれているのが分かるだろうか。

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画像のオットーエンジンは、燃焼の前に圧縮する方法の最初期の市販型と思える。

というのはクロスへッドを使っているからで、今までより高速で回転できるようになったらピストンの潤滑の問題が持ち上がり、 それを解決するために側圧が発生しないクロスヘッドを採用した。その後はシリンダーの上に油溜めを置くなどして潤滑方法を考え出し、クロスヘッドは廃止したようだ。

しかし、動画ではパイプ状の部品の奥に種火が見えることからフレーム（炎）イグニッションを使っていることが分かるが、ダイムラーの手によりホットチューブ・イグニッション（続・ホットチューブ　イグニッション）が考え出されるまで、小型・高回転化して車両に搭載できるのが待たされたのは史実の通りだと思う。

＊クリックすると別ウインドウが開き、アニメが動きます

ルノワールの非圧縮エンジン（ルノワールのエンジン）は電気火花による点火方式だったが、オットーが踏襲しなかった理由はいくつか考えられる。ジャン＝ジョゼフ・エティエンヌ・ルノアールは電気メッキの改良、馬車の電気ブレーキそれに点火プラグなどを含めて８０もの特許を取得した発明家だが、ルノワールエンジンの点火装置も自身で発明した公算が高く、競争相手には技術供与を積極的にはしなかっただろう。それに大気圧では放電したが、混合気を圧縮した高気圧の条件ではより高い電圧が必要だから、ルノワールの点火装置では性能的に不十分ということが考えられる。ここで積極的に協力していたら、マグネトーの発明はボッシュの発明より２０年早く、ドイツではなくフランスの栄誉ということになったろうに。歴史の綾が見える気がする。

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