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オーバーラップとはレシプロ内燃機関において吸気ポートと排気ポートを同時に開いている状態のことである。通常、4ストロークエンジンの排気行程の終了間際に吸気ポートを開き、吸気の充填効率改善を目的としている。

◆ 概要

4ストローク機関における、エンジンの効率を改善する方法の一つ。吸気ポートと排気ポートを同時に開放する事により、排気ガスが持つ運動エネルギーによって吸気を促進し、より多くの燃料と酸素をシリンダーに充填する技術。未燃焼ガスの吹き抜けが起きる為、排気管側で排気ガスの流れを制御し、いったん排気管側に吹き抜けた未燃焼ガスをシリンダーに押し戻す工夫が必要となる。多くの場合には排気デバイスを装着したり、排気脈動を制御する目的で排気管の途中やエキゾーストマニュホールドで太さの違うパイプや部屋(チャンバー)・各気筒エキゾーストパイプを跨ぐバイパス通路等を設ける。これらの装置によって反射した衝撃波が未燃焼ガスをシリンダーに押し込む。

◆ 効果

オーバーラップを広めに取ると、実質圧縮比が落ちる為に異常燃焼(ノッキングやデトネーション)を防ぐことが出来る。しかし、吸気工程において排気ポートより未燃焼ガスが排出されるため、排気ガス中の炭化水素(HC)が増え排気ガス浄化性能に影響を与える。また、低負荷・低回転の状態では、混合気の充填効率が低いため良い燃焼が得られず、アイドルが不安定になる可能性がある。

主にレース等に使用されるエンジンにおいて、高回転域にてより大きな出力を得るためにこの方法が用いられる。

逆にオーバーラップを狭めに取ると、低回転域での充填効率が高くなり、低負荷・低回転でも安定した燃焼が得られる。低回転域で高いトルクを得られるが、高回転域では開弁を開始するタイミングが遅すぎ、排気ガスの慣性力を充分に利用することが出来ず、充填効率が上がらない。結果、高出力を得ることが難しい。

◆ 調整

チューニングパーツであるスライドカムスプロケットと呼ばれるパーツを購入、装着することによりバルブタイミング調整が出来、その影響でオーバーラップも変化する。

最近のN/Aエンジンは可変バルブタイミングシステムを取り入れる事により、動的にオーバーラップ値を調節し、大パワーと扱いやすいパワーカーブを両立させている。

◆ 関連項目

・ 自然吸気

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