HondaのN-ONEを買いました日記

ホンダの軽自動車N-ONEユーザーとしての感想、便利/不便なところ、考えた事、気づき、ついでに調べたことなど綴った個人版N-ONEマニュアル

タイミングチェーン駆動DOHCエンジン

エンジン周りについて ] 2013/08/29(木)

N-ONEのエンジンはダブルオーバーヘッドカムシャフト、略称DOHCエンジンが搭載されています。DOHCのエンジンにすることによってエンジンバルブを動かすための「動弁系」と呼ばれる機構部分が高速回転しても変調しにくく、高速で出力が出せるという長所と、吸気バルブも排気バルブも取り付け設計の自由度が高く、低燃費エンジンに向くという特長もあります。

しかしDOHCエンジンには短所もあります。
もし、バルブを動かす動弁系機構が故障して動かなくなると、エンジンが破壊する、というリスクがあります。DOHCは吸気バルブ用カムシャフトと、排気バルブ用カムシャフトの2本が使われていて、これら2本のカムシャフトは、タイミングチェーン、またはベルトでつながっています。このベルトなりチェーンが走行中に突然切れた!とすると、2本のカムシャフトはバラバラに回転を始め、吸気バルブと排気バルブは燃焼室の中で衝突し、そこへピストンがぶち当たり、一番運が良くてバルブが折れてエンジンが止まるというトラブルが起こる可能性が無いとは言えません。最悪はピストンが粉々になり、コンロッドがエンジン側壁をぶち抜いてオイルが噴出して火災になる・・・かも、という危険もゼロではありません。

下のflicke出典の写真はホンダではない他のメーカーのDOHCエンジンのタイミングベルトが切れた様子を撮影したものがあったので、参考にリンクしたものです。ベルトが切れています。エンジンに見える二つの歯車のようなものがタイミングスプロケットという、カムシャフトを回すための部品で、タイミングベルトでこのスプトケット二つを同時に回すようになっています。
Lookie here...
出典:flickr

DOHCに対してシングルオーバーヘッドカムシャフト(略称SOHC)のエンジンは、この故障リスクはもう少し低いです。排気バルブも吸気バルブも一本のカムシャフトで回しているため、仮にタイミングベルトが切れても、バルブどうしは衝突することがありません。さらにDOHCほど性能を追わないSOHCエンジンは、もし動弁系が壊れてバルブが突き出しっ放しになってもピストンがぶち当たらないように、リセスというくぼみをピストンの頭に彫ってあるエンジンもあります。このようなエンジンであれば、故障したらエンジンはストップしますが、タイミングベルトを新しく張り直せば修理完了します。DOHCエンジンではそれで済まないものが多い。ではどうするか?動弁系部品の信頼性を上げるという手を使っています。

N-ONEのエンジンにはタイミングベルトではなくタイミングチェーンを使っています。歴史的にはタイミングベルトの方が新しく、国産車でも1980年代からかなりベルト駆動の動弁系が普及しました。しかしタイミングベルト装着の車は10万キロまたは10年走行でベルトを定期交換しなければ切れるリスクが高まるとされてきました。チェーンであればもっと長い期間、例えば30万キロまでは耐えられるので、N-ONEに限らず、最近のエンジンはまた昔スタイルのチェーン駆動動弁系を持っているものが多くなってきました。チェーン専門メーカーの技術努力もあって、騒音が少なく、小型で耐久性の良いチェーンが実現したからです。

N-ONEのエンジンではありませんが、下の写真のようにチェーンでカムシャフトを回すタイプのエンジンです。
my DOHC by erik osbroski, on Flickr
Creative Commons Creative Commons Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 2.0 Generic License   by  erik osbroski 


しかしチェーンもメンテナンスは必要です。気をつけるべきはエンジンオイルの汚れ。何万キロもエンジンオイルを交換しないでいるとオイルには排気ガスに含まれるカーボンが混じって汚れてしまいます。このカーボンは細かい“粉”なので、擦れ合う部品の間に入って部品をすり減らす原因になります。そうなるとチェーンは伸びてしまいます。

チェーンの伸びるメカニズムは・・・
言葉では分かり難いので絵を描いてみました。
チェーンをよく見ると鉄製のリンクがいくつもつながっているのが分かると思います。このリンクは板状で、一つめのリンク板と次のリンク板は、これも鉄でできたピンと呼ばれる棒をリンクの穴に突っ込んで、次々つないでいる構造です。

そのつながりの、一組を描いた絵が下の絵です。
tc13082901.jpg


新品のチェーンは上の絵のように、リンクの穴にピン(赤色部分)がキッチリ隙間なくはまっています。ところが、使い続けると穴がだんだん大きく広がって、ピンと穴にスキマができてガバガバになってきます。こういう状態になるとリンクが穴とピンの隙間の分、横にズレてリんく板と次のリンク板の長さがほんのわずか長くなってしまいます。
チェーンはこのリンク板がいっぱい、多分100個とか・・・つながっているので、ひとつひとつの隙間が広がって生じたズレは小さくても、全部の穴が同じように広がってしまうので、全体ではかなり大きくズレてしまい、これで「チェーンが伸びた」となるわけです。

穴とピンの隙間の広がりは、実際には0.1ミリもないくらいですが、これが100個分集まったら10ミリのズレにもなる計算です。10ミリチェーンが伸びるとタルンタルンになってテンショナーで調整できなくなり異音が出て、それでも放っておくとチェーンが切れたりします。

ではなぜチェーンのリンクにある穴とピンに隙間ができるかという原因ですが、チェーンが動くとこの部分が間接を曲げるみたいに動き、穴とピンが擦れ合うので、エンジンオイルがここを潤滑するようにできていますが、そのエンジンオイルに磨耗を促進させるカーボンが大量に入って汚れていると磨耗が早くなるからです。
だからエンジンオイルは定期的に交換してチェーンが傷まないようにする必要があります。

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N-ONEの燃費 初めてのやや遠乗りでリッターあたり20.9km

燃費について ] 2013/08/22(木)

N-ONEを購入してから来週で1ヶ月。1000キロ点検が迫りましたが、まだ走行距離は300キロ台。これでは1000キロ点検にならないから、昨日に慣らし運転も兼ねて、初めて遠乗りしました。N-ONEはターボ無しの四輪駆動の車。走行距離は約250キロ。京都市内から亀岡市内を抜けて北に舞鶴、小浜から山道の周山街道を抜けて京都市内まで戻ってくるコース。高速道路は使わず、主に制限速度50km/hの一般国道を走りました。夏真っ盛りなのでエアコンはずっとONでの走行。
妻と二人の合計体重約100kgを載せての行程間平均燃費は、リッターあたり20.9kmでした。
DSCN1279.jpg


京都市内から国道9号線を進む最初の約10キロは渋滞ばかり。200メートル進んで止まり、また200メートル進んで止まるような調子で走行しました。こんな運転でトリップメーターにある平均燃費計はリッター13km台を示していました。
亀岡市内を抜けて南丹市の園部辺りまで来ると、渋滞はまったく無く、舞鶴市内手前まで30分ノンストップ走行もできる快適な道になりました。制限速度は主に50km/h。ところどころ60km/hの区間もあり、省エネ走行に徹して淡々と走って舞鶴に到着したとき、燃費計はリッター18km程度に上がっていました。

そこから海沿いの平坦な国道27号線を、また淡々と小浜市内まで走行したところ燃費はリッター20kmをさしていました。ここで平坦な道路から山間部を走る国道162号線に入り京都まで。国道162号線は周山街道とも呼ばれ、昔は細い山道でしたが今は大型トラックも難なく走行できる立派な道路になり、多くの区間で制限速度は50km/h。たまに40km/hの区間があります。トンネルで峠を貫く工事が進み、今残っている峠超えの道は3箇所ぐらい。しかし分水嶺を越えるので小浜から南丹市の美山までは登り坂、そこから京都までが下り坂のような国道です。

この道も信号が少なく、殆ど止まることなしに京都の高雄まで来られます。峠道があるので燃費が悪くなるかと思いましたが、思いのほか京都市内に入るまでの平均燃費はリッター22kmに迫っていました。その後市内走行で信号待ちや渋滞がややあり、自宅に到着したときには燃費は少し下がってリッター20.9km。アイドルストップ機構が付いているけど、どうもやっぱり渋滞の多い市街地走行は燃費がかなり悪くなり、カタログ燃費の40~50%ぐらいに落ちるみたい。しかし一定速度でずっと走れば『これはもしかしたらリッター30kmを超えるのか?』と期待させられました。

走行中にエアコンをずっとつけていましたが、エアコンは燃費を1割程度悪くすると言う話があるようなので、それを加味すると、もし今回の遠乗りをエアコン使わずの走行ができる季節にやったら更に燃費はリッター2kmぐらい良くなったのか?
秋になったら試してみたいと思います。

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プロフィール

なつお

Author:なつお
6年前に他社の車からホンダステップワゴンに乗り換え、今年(平成25年)からホンダのN-ONEに乗るユーザーです。自動車関連とIT企業に勤めていた今はブロガーの男。

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