ビッグバンの発射順序

ビッグバンエンジンは、一部のパワーストロークが同時または近接して発生するように設計された、従来とは異なる点火順序を備えています。これは、点火時期の変更、カムシャフトの調整または再タイミング、そして場合によってはクランクピン角の変更との組み合わせによって実現されます。その目的は、エンジンの出力特性を変えることです。通常の点火方式の多気筒エンジンは、ほぼ均等な間隔で点火するため、スムーズに作動します。ビッグバンエンジンは出力が不均一なため、均等点火エンジンよりも動作が不安定で、振動が多く発生する傾向があります。

ビッグバンの初期の応用例であり、おそらくその発見の源泉は、1960 年代のアメリカ西海岸のオフロード砂漠レースやフラット トラック レースのオートバイだと言われています。大容量の単気筒エンジン バイクは、同様のパワーを持つ 2 気筒エンジン バイクに比べて牽引力が優れていると考えられていたため、360 度クランクシャフト ツインが再構成され、両方のシリンダーが同時に点火し、単一シリンダーと同じパワー インパルス間隔が得られるようになりました。

ツインシリンダーエンジン

エンジンクランクシャフト点火時期グラフィカル例
4ストローク[1] 並列2気筒[2] フラット2気筒[3] 57°V型2気筒（実測バンク角）[1] 360° [2] 180° [3] 57°360-3601-0-0-0-1-0-0-0-[1]カワサキ W800、カワサキ W650、BMW F800Sなど[2] BMW Rシリーズ、ホンダ CB450 [3] 1915アイバー・ジョンソン15-7 [ 1 ]
[1] 平行ツイングル[2] フラットツイングル[1] 360° [2] 180°7202-0-0-0-0-0-0-0-
4ストローク直列2気筒180°180-5401-0-1-0-0-0-0-0-1966年ホンダ「ブラックボンバー」、ヤマハTX500、ホンダCB500ツイン、カワサキER-6
4ストローク[1] 直列2気筒[2] 90°V型2気筒[3] 45°V型2気筒[4] 60°V型2気筒[1] 270° [2] 360° [3] 45° [4] 30°270-4501-0-0-1-0-0-0-0-[1]ヤマハTRX850、トライアンフのスクランブラー、2009年以降のサンダーバードおよび2016年以降のボンネビルファミリー、ヤマハMT-07、2015年以降のホンダアフリカツイン、アプリリアRS660 [2]ドゥカティ、モトグッツィ、スズキSV650、ホンダVTR1000、マツダR360 [3]スズキVX800タイプVS51A（米国モデル）[ 2 ] [4] 2021年以降のハーレーダビッドソンRH1250Sスポーツスターおよび2022年以降のハーレーダビッドソンRH975ナイトスター
4ストローク[1] 直列2気筒[2] 75°V型2気筒[1] 285° [2] 360°285-4351-0-0-1-0-0-0-0-[1] KTM 790デューク [2] KTM 1290スーパーデュークR
4ストローク60°Vツイン360°300-4201-0-0-1-0-0-0-0-アプリリア
4ストローク[1] 直列2気筒[2] 45°V型2気筒[1] 315° [2] 360°315-4051-0-0-0-1-0-0-0-[1] ハスクバーナ・ヌーダ900R [2]ハーレーダビッドソンのほとんどのモデル
45°Vツイングル360°45-6751-1-0-0-0-0-0-0-フラットトラックレース 用に改造されたハーレーダビッドソン XR-750
4ストローク[1] 45°Vツイン[2] 直列2気筒[1] 90° [2]135°225°～495°1-0-1-0-0-0-[1] ホンダPC800パシフィックコースト[ 3 ]、ホンダXLV750R [ 4 ] [2] BMW F450GS [ 5 ]

平行双子

パラレルツインでは、両方のピストンが同時に上死点に到達します。ピストンが同時に上下に動くパラレルツインでは、クランクシャフトの角度は360度になります。

英国製のクラシックな並列2気筒エンジン（BSA、トライアンフ、ノートン、AJS、マッチレス）はすべて360°クランクシャフトを採用しており、単気筒エンジンと比較して、一定回転数あたりのパワー／トルクのインパルスが2倍に増加しました。これらのインパルスは等間隔に配置され、360°クランクシャフト回転ごとに1回という均等な点火間隔を実現しています。しかしながら、360°クランクシャフトの機械的な一次エンジンバランスは単気筒エンジンと同等でした。

直列 2 気筒エンジン、1960 年代の日本の直列 2 気筒エンジン (1966 年ホンダ「ブラック ボンバー」やヤマハ TX500など) は、完璧な機械的なエンジン バランスを実現する 180 度クランクを採用しましたが、動力行程の開始時に 2 つのピストンのうち 1 つが上死点にある必要があるため、点火間隔が不均等になり、180 度、540 度、180 度、540 度などになりました。

ヤマハTRX850は、 270°クランクの採用を初めて実現しました。この構成により、180°クランクよりも規則的、かつ360°クランクよりも緩やかな点火パターンを実現しました。270°クランクは、並列2気筒エンジンにとって最良の二次エンジンバランスを実現し、排気音とパワーデリバリーは90°Vツインに匹敵します。

BMW F 450 GS は135 クランクを使用しますが、点火間隔は 225 度、495 度、225 度、495 度など不均一です。

トゥイングルズ

「ツイングル」は、単気筒4 ストロークエンジンと同様のパワー パルスを与えるように設計された、点火順序が変更された 4ストローク 2 気筒エンジンです。

クランクピンが360°オフセットされた直列2気筒エンジンまたはフラットツインエンジンは、両気筒を同時に点火し、両気筒のバルブを並列に作動させるカムシャフトを取り付けることで、簡単にツイングルエンジンに改造できます。多くのエンジンは既にウェイスパーク方式を採用しているため、カムシャフトの改造のみで対応可能です。ヴィンテージ・ダートトラック・レーシング・アソシエーション（VDTRA）の2010年規則では、ヴィンテージバイクをツイングルエンジンとして改造することが禁止されています。

Vツインズ

45°ハーレーダビッドソンのような狭角Vツインエンジンは、当然ながらパワーストロークの間隔がわずかに不均一です。片方のシリンダーの点火時期を360°変更することで、パワーストロークの間隔が非常に狭くなります。そのため、シングルキャブレターエンジンでは燃料配分が不均一になります。ツインキャブレターを搭載したハーレーダビッドソンXR-750は、ツインエンジンの人気モデルで、フラットトラックレースで大きな成功を収めました。

3気筒エンジン

直列3気筒エンジンは、ほとんどの場合、240°ごとに均等に点火する120°クランクシャフトを備えています。 1973年から1981年にかけて製造されたラベルダ・イオタ180は、異なるタイプのクランクシャフトを採用した最初のオートバイでした。イオタでは、「フラットプレーン」クランクシャフトが採用され、1番シリンダーと3番シリンダーは360°オフセットされ、2番シリンダーは外側のシリンダーから180°オフセットされていました。

トライアンフ・モーターサイクルズ社も、直列3気筒エンジンの点火順序を変更し、2020年モデルのTiger 900に「Tプレーン」クランクシャフトを採用した企業の一つです。このクランクシャフトでは、シリンダー1と2が90°、シリンダー2と3が90°オフセットされており、クランクピンの配置がTの文字に似ています。トライアンフは、低速域のキャラクター、オフロードフィーリング、そして独特のサウンドが向上したと主張しています。

エンジンクランクシャフト点火時期グラフィカル例
2ストローク均等点火I3120°120-120-120°1-1-1-1-1-1-スズキ GT 750
4ストローク均等点火I3120°240-240-2401-0-0-1-0-0-1-0-0-ヤマハ MT-09、

トライアンフ ストリートトリプル＆スピードトリプル、 トライアンフ ロケットIII、 MVアグスタ ブルターレ シリーズ675＆800

4ストローク [1] I3 'Tプレーン' [2] 90° V3[1] 90°/180° [2] 180°180-270-2701-0-1-0-0-1-0-0-[1]トライアンフ タイガー 900 (2020) [2]ワルチャロフスキーWT 33 & 38
4ストロークI3「フラットプレーン」180°180-180-3601-0-1-0-1-0-0-0-1973-1982ラベルダ・ジョタ
2ストローク112° V3エンジンでも8° / 120°120-120-1201-1-1-1-1-1-1983年ホンダNS500 [ 6 ]
混合バン2ストローク90°V30°0-90-2702-1-0-0-2-1-0-0-1983ホンダ MVX250F、1985ホンダ NS400R
4ストローク75°V3[1] 30° / 240°または[2] 15° / 120°または[3] 45° / 240°[1] 240-165-315または[2] 300-300-120または[3] 240-240-240[1] 1-0-0-1-0-1-0-0-0-または[2] 1-0-0-0-1-0-0-0-1-または[3] 1-0-0-1-0-0-1-0-0-2024年ホンダV3コンセプト。[ 7 ] [1]プライマリーバランス、[2]最小慣性トルク、[3]均一な点火

4気筒エンジン

エンジンクランクシャフト点火時期グラフィカル例
I4180°180-180-180-1801-0-1-0-1-0-1-0-ホンダ CB750
I4「ロングバン」180°0-180-0-5402-0-2-0-0-0-0-0-中野真矢のカワサキ Ninja ZX-RR [ 8 ]
60°V4180°、60°の割りピン付き180-180-180-1801-0-1-0-1-0-1-0-フォード・タウヌスとエセックスのV4エンジン
76°V4360°、28°のスプリットピン付き104-256-104-2561-1-0-0-1-1-0-0-ホンダVFR1200F
65° V4 70° V4 90° V4 I4 「クロスプレーン」 180° 180° 180° 90°180-115-180-245 180-110-180-250 180-90-180-270 1-0-1-1-0-1-0-0- アプリリア RSV4 1985–2007ヤマハ V-Max 1986–ホンダ VFR 750/800 2009-ヤマハ YZF-R1 & 2004-ヤマハ YZR-M1
90°V40°/360°（90°スプリットピン使用）180°（90°スプリットピン使用）180-180-180-1801-0-1-0-1-0-1-0-ポルシェ 919 ハイブリッドGen 1 初期開発エンジンポルシェ 919 ハイブリッドGen 2 エンジン、ZAZ ザポロージェッツ、1956 年以降ウィスコンシン モーター マニュファクチャリング カンパニーV4 エンジン
90°V4 180° 180-270-180-90 1-0-1-0-0-1-0-1- 1998年– ホンダVFR800 FI [ 9 ]
90°V4「ツインパルス」70° 75°90-200-90-340 345-90-195-901-1-0-1-1-0-0-0-ドゥカティ デスモセディチ RR、[ 10 ]ドゥカティ パニガーレ V4モータス MV4/MV4R [ 11 ]
90°V4「ドロナー」360°90-270-90-270 1-1-0-0-1-1-0-0- ホンダRVF400 / VF / RC30 / RC45、2012–2016ホンダRC213V
90°V4「ビッグバン」180°90-90-90-4501-1-1-1-0-0-0-0-2017– ホンダRC213V、[ 12 ]ラングドン ホンダ VFR750F RC36 [ 13 ]
112°V4「ビッグバン」（2ストローク）0°、180°バンクスプリット0-68-0-292-0-68-0-2922-2-0-0-2-2-0-0-1990年式ホンダNSR500 [ 14 ]
90°V4「スクリーマー」（2ストローク）バンクスプリットなしの180°90-90-90-90-90-90-90-901-1-1-1-1-1-1-1-1984年式ホンダNSR500 [ 15 ]

一般的な2ストロークV4エンジンには4つのクランクピン（下記参照）があるため、2ストロークエンジンでは4つのクランクピン位相をすべて規定することが重要です。この場合の「スプリット」とは、通常4ストロークエンジンではクランクピンを共有する「反対側」バンクのピストンペア間の位相差を指します。

フォードV4エンジンは、多くの60° V6エンジンと同様に、スプリットピンクランクシャフトを採用しています。水平対向4気筒エンジンと同様に、対向バンクのピストンペアは同時に上死点に到達しますが、クランクピンの分割角度は180°ではなく60°です。これにより、クランクシャフトが短くなり、強度や剛性が向上します。60°V6エンジンでは、クランクピンは通常逆方向に分割されるため、2つのピストンは120°ずつ離れて上死点に到達します。

直列4気筒

4気筒以上の多くの均等点火エンジンと同様に、均等点火4気筒エンジンは「スクリーマー」と呼ばれることもあります。「ロングバン」と呼ばれる直列4気筒エンジンは、2気筒のシリンダーを素早く連続して、あるいは同時に点火します。出力特性は180°クランクを持つ並列2気筒エンジンと同等で、Vツインエンジンにも似ています。2005年、カワサキはMotoGPマシンZX-RRでこの構成を実験しました。[ 8 ]

2ストロークV4

一般的な2ストロークV4エンジンは、クランクスロー（クランクピン）が4つあります。これは、ほとんどの4ストロークV4エンジンが2つ（1つのピンを2本のコネクティングロッドで共有）であるのに対し、4つです。これは主に、効率的な吸気を実現するために、各ピストンがそれぞれ密閉されたクランクケース容積を必要としたためです。このため、場合によっては各バンクに別々のクランクシャフトが接続されていました。

ホンダNSR500は、その誕生から終わりまで「スクリーマー」エンジンとして開発が進められました。ピストンの位相は、180°クランクを持つ4ストロークV型4気筒エンジンと同様のものでした。しかし、1990年にホンダは各バンク内のピストンペアのクランクピン位相を同一（4ストローク「ドローン」の360°クランクのように）に設定し、各バンクのクランクピンを互いに180°オフセット（実質的にピンを「分割」し、点火時期の観点からV字角を変更）することにしました。これは「ビッグバン」エンジンと呼ばれました。

ヤマハは1992年にビッグバンYZR500を開発しました。YZR500にはUエンジンのような2つのクランクシャフトがあり、各シリンダーペア間の角度はV4のように90°でした。

1997年、ミック・ドゥーハンは180°スクリーマーエンジンを走らせたいと考えていた。HRCのクルーチーフ、ジェリー・バージェスは次のように説明した。「180°エンジンはスロットルと後輪のダイレクトな関係を取り戻し、タイヤが空転しても駆動力を失うことなく発進できた。ビッグバンはエンジンブレーキが効きすぎるため、コーナーリング時にバイクが乱れ、スロットルを開けると突然のパワーパルスが発生し、サスペンションが乱れる。ミックの秘訣はコーナーリング速度にある。そのため、バイクはスムーズである必要があり、180°エンジンははるかにスムーズだった。」[ 14 ]

5気筒エンジン

エンジンクランクシャフト点火時期グラフィカル例
I5均等発射144°144-144-144-144-1441-1-1-1-1-様々な
I5 不均一120°120-120-120-120-2401-1-1-1-1-0-ホンダRC148とRC149 - 直列6気筒エンジンから1気筒を削除[ 16 ]
75.5° V5360° / 104.5° [ 17 ]75.5-104.5-180-75.5-284.5 0-284.5-180-0-255.51-1-0-1-0-0-1-1-0-0- 2-0-0-0-1-0-0-2-0-0-ホンダRC211V - 2001年、3本出し排気、シーケンシャル点火ホンダRC211V - 2004年、4本出し排気、同時点火
60°V5144° / 12°スプリットピン144-144-144-144-1441-1-1-1-1-オールズモビル ディーゼルV5プロトタイプ

6気筒エンジン

エンジンクランクシャフト点火時期グラフィカル例
均等射撃I6120°120-120-120-120-120-1201-1-1-1-1-1-様々な
120° V6 均等点火90° V6 均等点火60° V6 均等点火 ボクサー 6120°共通ピン120°（−30°スプリットピン付き）120°（−60°スプリットピン付き）120°（180°スプリットピン付き）120-120-120-120-120-1201-1-1-1-1-1-フェラーリ 156、フェラーリ 296 GTB、マクラーレン アルトゥーラ VW / アウディ、メルセデス、シボレー、フォードなど アルファロメオ ブッソ、日産; PSA ES/L エンジン ポルシェ、スバル、シボレー コルベア
90°奇数点火V6120°共通ピン90-150-90-150-90-1501-1-0-1-1-0-1-1-0-ビュイックV6およびルノーPRVエンジン（両方の初期バージョン）、アルファロメオ・ジュリア・クアドリフォリオ、2014年以降のF1
奇数火力I690°ピン90-150-90-150-90-1501-1-0-1-1-0-1-1-0-ホンダ 3RC164（レースレトロ2012で使用）

参考文献

  1. ^ 「1915年製アイバー・ジョンソンVツイン」 2016年12月9日。
  2. ^ "Vx800.de" .
  3. ^ https://www.douglasvanbossuyt.com/wp-content/uploads/2019/09/Pacific_Coast_Service_Manual.pdf
  4. ^ https://xlv750.ch/wp-content/uploads/2021/03/Motorrad-News-05-2015-Honda-XLV-750-1.pdf
  5. ^ https://www.bmw-motorrad.de/de/models/adventure/f450gs.html#/section-leichtgewicht-trifft-kraftpaket
  6. ^ 「NS500」2021年4月6日閲覧。
  7. ^ 「ホンダ、EICMA 2024で電動コンプレッサーを搭載した世界初の新型V3エンジンを発表 | ホンダグローバルコーポレートウェブサイト」 2023年。
  8. ^ a bカワサキ、ビッグバンテストを継続、MotoGP.com、2005年3月20日、 2010年4月20日閲覧。
  9. ^ 「Honda VFR800 FI 98-01 サービスマニュアル 無料ダウンロード | - パート2」 。 2022年7月10日閲覧。
  10. ^ 2008 Ducati Desmosedici MotoGP Replica、Fast Dates、2008年、 2010年4月20日閲覧。
  11. ^ 「ホーム」 . americanv4.com .
  12. ^ 「レプソル・ホンダエンジンの進化：RC212VとRC213V」。2021年3月24日。
  13. ^ VFR750でビッグバンエンジンを作る方法、2020年3月29日、 2022年9月2日閲覧
  14. ^ a b Honda NSR500 GP Racing History、Ultimate MotorCycling、2010年、2010年5月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年4月20日閲覧。
  15. ^ NSR500、Superbike Planet、2010年2月6日時点のオリジナルよりアーカイブ、2010年4月20日閲覧。
  16. ^ 「RC 148 / RC149」 2021年3月3日閲覧。
  17. ^ "RC211V" . 2021年3月3日閲覧。
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