質問全体を理解するには、まずアプリケーションとは何か、どのようにしてそれが生まれたのかを知ることは良いことです。
問題のエンジンは、Series-A Miniで使用されている古いタイプの4気筒エンジンです(最新のBMWが製造したものではなく、British Motor Corporationが製造したもの)。このミニは、シャムのポート構成を持つ特定のヘッド設計を使用しました。共有ポートの機能は次のとおりです。
- シリンダー1と2は入口ポートを共有
- シリンダー3と4は入口ポートを共有
- シリンダー2と3は排気ポートを共有
高度に変更されたシリーズAのヘッドのこの画像は、私が話していることを示しています。
5つのポートがあることがわかります。すべてのポートは頭の同じ側にあります。正方形のポートは排気ポートで、丸いポートは吸気ポートです。このやや奇妙な構成はコンパクトですが、欠点があります。2つの主な問題は、ポート間の干渉と流れの可能性です。
クロスポート干渉は、一部のポートの共有された側面に起因します。たとえば、オットーサイクルでストロークが発生している場所に応じて、エンジンは1つのポート(吸気サイクルの終わり)で吸気機能を実行しようとしている可能性があり、その隣のポートが吸気サイクルを開始している可能性があります。両方のシリンダーが同時に吸気を試みている可能性があります。つまり、ポートを単独で使用している場合、両方のシリンダーが潜在的な空気の流れから飢えている可能性があります。
流動ポテンシャルは、1つのポートが移動できる空気の量を指します。シリンダー1と4には専用の排気ポートがあるため、シリンダー2と3の共有排気ポートよりも流動ポテンシャルが高くなります。排気ポートの競合がないため、シリンダー1と4は、 cyls 2&3が共有する単一ポート
これは私たちに質問をもたらします:散布カムとは何ですか?
吸気/排気ローブの両方が同じプロファイルを共有する単一パターンのカムシャフトがあります。カムローブは同じ量開きます。彼らは同じ期間に開いたり閉じたりします。デュアルパターンカムシャフトでは、吸気側と排気側に2つの異なるカムローブプロファイルがあります。Series-Aエンジンで使用されている適切な散布カムは、4つの異なるローブプロファイルを利用します。
スキャッターカムプロファイルの理由は、相互に干渉する吸気/排気イベントを互いに離れるように移動して、イベントの影響を少なくするためです。これは、共有インテークランナーでのインテークイベント間の清掃が少なくなることを意味します。よりよく理解するために、必要なさまざまなローブプロファイルのリストを次に示します(MiniManiaフォーラムで指定)。
- インレット1および4の1セットのタイミング図
- インレット2と3の異なるタイミング図のセット
- 排気1と4の特定のタイミング図
- 排気2と3の特定のタイミング図
そのフォーラムの記事は続けて言う:
手元にある問題を考えると、エンジンを4気筒エンジン1つとして見るよりも、2気筒エンジンを2つに分割する方が簡単です。シリンダー3と4を1と2の鏡像として扱います。基本的な原則は、クロスポート干渉を最小化し、ポート共有と不一致ポートの問題によって引き起こされるポートフローパフォーマンスを最大化することにより、パフォーマンスを最大化するようにカムローブを配置します。原則は簡単だとあなたに言いました。散乱パターンカムが行うことの最も単純な説明は、シアムス加工された吸気ポートの共有時間を短縮し、それによって、外部シリンダーによる内部シリンダーの負の相互作用を低減すると言うことだと思います。
ただし、カムのタイミングの数値とフェーズを検討する前に、いくつかのことを理解する必要があります。各ペアの内側のシリンダーは、最初に新しいチャージを吸引し、その後180度後に外側のチャージを吸引します-上で概説した小さな実験で観察されたように、バルブは長い間一緒に開いています。したがって、外側のシリンダーは内側のシリンダーから新しいチャージを奪い、外側のシリンダーの誘導ストロークの終わりでの掃気作用によってさらに強調され、内側のシリンダーのそれを圧倒します。また、内側の排気ポートは、外側の排気ポートと比較して、通気能力の点で基本的に効果が低くなります。1つの副作用は異なる清掃期間です。
あなたが示唆していたように、スキャッターカムのより単純な形式は、シリンダー2と3を調整するだけです。上記からわかるように、エンジン全体の呼吸を改善するために設計できるはるかに複雑なカムがあります。シンプルなスキャッターカムは、パフォーマンスと研究/開発のコストの間のトレードオフです。(これは、「馬力を上げるにはお金がかかる」という古い格言に戻ります。)
スキャッターカムの主な目的は、エンジンを最大限に活用することです。主にパフォーマンスを考慮して設計されています。ご存知のように、通常は吸引されるSeries-Aモーターでは、これらのエンジンの1つから出ることができる量はごくわずかです。彼らはもともと、そうするのに必要な最小限の馬力で小さな車を道に押し下げることを意図していた。車両のレイアウト(低重心、ワイドスタンス)により、ヨーロッパのモータースポーツ愛好家に人気となっています。すべての愛好家と同様に、常により良いパフォーマンスの目標があります。スキャッターカムは、もう少しだけきしむ音を立てるのに役立ちます。平均的な人にとって、これらのカムはあまり意味がありません。パフォーマンスを気にするには、最初にフィニッシュラインに到達するために少し必要な場合があります。
なぜそれが散布カムと呼ばれ、私が把握できる唯一のことは、これが散乱カムプロファイルが原因です。説明したように、8つの異なるローブから4つの異なるカムローブが存在する可能性があります。「分散」という用語は、ここで非常にうまく適合しているようです。これは私の側の仮定ですが、うまくいくようです。