原初的吸排気機構の変遷と現在

摘要

4ストロークエンジンには吸排気のための開閉機構が必要だ。2ストロークエンジンのようにシリンダー壁に孔を穿ってピストンにバルブのわりをさせることはできない。1サイクル720°の内、圧縮と膨張の行程約360°はシリンダー内を密閉し、残りはシリンダーに空気を採り人れ、排ガスを捨てるために「ドア」がいていなければならないからだ。クランクシャフトの半分の速度で回転するカムシャフトを使って吸排気バルブのタイミングを制御する機構が生まれた時、まず勃興したのはサイドバルブガ式(SV)だ。「フラットへッド」と後に称されるようになったこの機構は、クランクの横にカムを置き、そこから上方へ棒(極端に長いバルブステム)を突き出してその先にあるバルブを上向きに開閉するというもの。バルブはシリンダーの外側にあり、吸気ポートを通った空気はバルブから燃焼室に人るまでに短いながらも幾許かの旅をする。言い換えるとシリンダーの直上にはボア径より人きな空が拡がっている。つまりボア径に比して燃焼室がデカい。これでは圧縮比は高められないし、火炎伝播も遅く、燃焼は勢い緩慢となってしまう。バルブはシリンダーの横にあってはいけないのだ。