ドラッグスターのマフラーに全然関係ない話でPart3まで引っ張りました…。
一体いつまで続くのやら…（笑）
さて先日の日記で、エンジンについて書きましたが、重要だったのは、
この図と、
「吸気バルブは、上死点の手前（ピストンが上がってる途中）で開き始め、下死点を超えても（ピストンが下がり切った後も）、まだ開いている。
同じく、排気バルブも下死点の手前で開き始め、上死点を超えても、まだ開いています。
そして、両方のバルブが開いているタイミングがある（オーバーラップ）という事です。」
という事だけでした。
なぜこんな事になってるのか？って事なんですけど、1つだけ法則を…。
「物体に外から力が加えられなければ、止まっている物体は止まり続け、運動している物体は等速直線運動（速度が変化しない運動）を続ける」
はい、中学で習ったと思います。「運動の第1法則」もしくは「慣性の法則」と言われるやつですね。
「慣性の法則」の方が聞き覚えがあると思うので、ここでは「慣性の法則」と書きます。
簡単に書くと、
・止まっている物体に何も力が加わらなければ止まったまま。
（当たり前ですね。）
・動いている物体に何も力が加わらなければ、同じスピードで動いたまま。
（重力・空気抵抗・摩擦抵抗も「外からの力」に含まれるので、これは現実に目にする事は難しいですね。宇宙に行けば理解できるかも…。）
いわゆる、
「車は急には止まれない。」
ってやつです。逆に、
「車は急には走れない。」
とも言えますね。
なんでこんな法則を持ち出すのか？
この法則が、全ての物体に作用するからです。今、エンジンの話をしていますが、その中で出てくる「混合気」「排気ガス」ともに気体ですが、どちらも質量をもつ「物体」です。
だから当然「慣性の法則」が働きます。
では、吸気からいきますね～。
ピストンが上下する負圧によって、吸気ポートから混合気をシリンダー内に導く、という事は先日書きました。
では効率よく混合気を吸うには？
まずは、バルブの開き方です。実際エンジンが回ってる時は高速で動いているので一瞬の出来事ですが、
・バルブが開き始める（じょじょに隙間がおおきくなる）
・バルブが完全に開く
・バルブが閉じていく（じょじょに隙間が小さくなる）
となります。一瞬で完全に開いて、一瞬で完全に閉まるバルブがあればいいですが、そんなものは無いので…。
次に吸う力（負圧）ですが、どのようにしたら大きな負圧を得られるのか？
・ピストンを大きくする＆ストロークを長くする。
これが一番ですが、排気量が変わってしまうのでダメ…（笑）
・ピストンの動くスピードを速くする。
これしかありませんが、これは回転数に依存するものですね～。
では、ある一定の回転数において、一番ピストンスピードが速いのは、どのタイミングなんでしょうか？
ピストンは上死点と下死点の間を往復運動しています。
高速で動いているので、実際には絶え間なく動いてるように見えますが、上死点と下死点では180°運動方向が変わるので、スピードは「0」つまり止まります。
私個人で計測や計算をしたわけではありませんが、一般的にピストンスピードが最速となるのは、上死点と下死点の間（真ん中あたり）と言われています。
なんで、ピストンがその付近にきて、負圧が大きくなったときにバルブが完全に開いている事が望ましい。って事ですね。
ここまで書いた事で、「吸気バルブは、上死点の手前（ピストンが上がってる途中）で開き始め」は理解できると思います。
次に「下死点を超えても（ピストンが下がり切った後も）、まだ開いている。」ですが、ここで「慣性の法則」が出てきます。
ピストンが下死点を過ぎて上昇してきた時、本当なら混合気は押し出される力を受けると思いますが、「車は急には止まれない」と同じで「混合気も急には止まれません。」よって、下死点を過ぎてピストンが上昇を始めても、少しの間は今まで流れ込んできた混合気の慣性によって、混合気は入ってくるはずですね。
これで「下死点を超えても（ピストンが下がり切った後も）、まだ開いている。」って事になります。
「マフラーの話は？」と言われそうですが、次の排気について考えた時、マフラー（エキパイ）が重要になってきます。
長くなってきたので、Part3はここで終了です…。
Part4で排気について書きたいと思います。
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