動弁システムを考える。
最近、週末は同時にＣＸ、ＳＶ、ＢＴに乗っている。基本、どれも楽しい。これまでは、峠中心で、どちらかと言えば活発にアクセルを開けた走り方をしていたけど、最近は、市街地でアクセルを絞りきった状態からの穏やかな操作を行う事が多い。
そんな穏やかなアクセル操作を行って気付いた事がある。
それは、アクセル全閉〜開度１／８に近い状態からの加速である。
この加速の一発目でエンジンの回転上昇のダイレクトさの違いである。
このダイレクト感、一番明確なのはＣＸである。パワーは一番低い筈だけど、エンジン回転の反転上昇する際の一発目の反応である。この一発目の反応はＣＸが一番である。どんなに穏やかな操作に留めても明確に一発目を感じることが出来る。
この感覚、以前乗っていたＣ２００にも通ずる感覚である。
次にダイレクト感があるのはＢＴだ。ＢＴの場合、一発目の明確なピークを感じることは出来ないけど、極低回転からロス無く立ち上がる感じである。使いやすさから言えばＣＸ以上だけど、反応している感は及ばない。
最後が最もパワフルな筈のＳＶである。ＳＶではアクセルオープンからの反応はワンテンポ遅れる。反応してからは速いけど、一発目の反応は緩慢である。
この一発目の反応は、或る程度の回転数以上では体感検知は不能。アイドリング近辺〜2500rpm以下の範囲からの立ち上がりのレスポンス差として感じるもの。
極低速からの違いを考えると、影響しているのはカム駆動のチェーンの抵抗かな？という気がする。吸気側から混合気が大量に突入してくると、それに応じてエンジン回転が上昇しようとする。エンジン回転の上昇の力強さは、その段階でのフリクションが影響する。
エンジン回転を阻害するフリクション要因としては、リングの摺動抵抗、クランクベアリングの摺動抵抗、カムを駆動するチェーンの抵抗が挙げられる。チェーンの抵抗としては、チェーンの本数、チェーンが駆動する駆動軸の本数といった要素で生まれるもの。
ピストン周り、クランク周りの抵抗は何れも同じだけど、カムチェーン周りの抵抗が動弁レイアウトの違いによって大きく異なってくる。そして、カムチェーンというのは比較的重たい存在であり、高速で動いている状態では兎も角、極低速から速度を変える時には相応の慣性抵抗が発生するものである。
それを考慮に入れて各車の動弁系を見渡してみる。
ＣＸの場合、ハイマウントしてあるカムシャフトを駆動するために短いチェーンが一本のみである。Ｃ２００のようにカムチェーンが全く無いＯＨＶに比較すると抵抗が大きいけど、他のレイアウトに比較するとカムチェーンの抵抗は一番少ないと言える。
ところが、ＢＴの場合は、ＳＯＨＣ２バルブエンジンであり、各シリンダー毎にカムチェーンがレイアウトされている。ＳＯＨＣ故に駆動軸は各一つずつだ。ＣＸと較べるとカムチェーンの数は二倍である。そのフリクションというのは二倍近い値となっていても不思議ではない。
最後がＳＶだけど、高回転型のＤＯＨＣ４バルブエンジンで、シリンダー毎にカムチェーンがあり、駆動軸は二個ずつついている。高回転型ということで、カムチェーンテンショナーは比較的強めであることが想像される。ＢＴと比較すれば、チェーン一本あたりが駆動する軸本数が倍であり、その分、フリクションも増大している。
チェーンっていうのは、連続的な動きには優れた構造だけど、レスポンスという意味では重量慣性と駆動抵抗が運動速度を変化させる上では阻害する要因である。となると、前述のようにＣＸとＢＴではチェーンの抵抗は倍半分違う。ＢＴとＳＶではチェーンで駆動するカムギアが倍半分違うのだ。これは、極低速という状態から運動速度の変化量を考えると、フリクション要素が非常に大きな影響を持っていると言える。
高回転域になると、カム以降の往復運動を行うパーツの慣性の追随性が問題となるだろうけど、逆に低回転域であればあるほど、カム以前の連続運動を行うチェーンの重量とフリクション要素がレスポンスに大きな影響を与えるものである。
低速からのピックアップに視点を絞れば、ＣＸのレスポンスの良さは、他の追随を許さないモノである。ＢＴのレスポンスは日常使用に不満の無いレベルで、ＳＶでは穏やかな操作を行う上では、アクセルワークに対してのエンジンの反応には僅かな待ちを感じるモノである。
重量車を街中で使う上では、停止時のアイドリング状態から俊敏な加速という状況は、日常ユースでは頻繁に遭遇するもの。そういう意味では、重量車程、低回転のレスポンスを重視した方が楽しいのでは無いだろうか？低回転で負荷要因の増える上り坂等では、この差が特に顕著となる。
まぁ、2500rpm以上の領域では、その体感差を感じる事は出来ない。高回転に為れば為る程、今度は、カム後の慣性重量の少なさによる高回転特性が活きてくるものであり、その優劣という面でみれば、完全に逆転するのである。
ＯＨＶというと、レスポンスが悪いという意見を数多く見掛けるけど、ＯＨＶというのは大きな加速度を生む往復運動を行うパーツの重量が大きくなるので高回転での追随性が悪いというのが正解。カム以前とカム以後で運動形態が違うのである。ＯＨＶではカム以後の往復運動という大きな加速度を生むパーツの重量が大きい変わりに、カム以前の連続運動による摺動抵抗要素が小さくなるのがメリット。これにより、運動を変化させる初速の部分での初動レスポンスは良くなるのが特徴。低速域でレスポンスが極めて優れるのがＯＨＶの特徴なのである。このメリットは回転上昇に伴い失われていくのである。
これが、正解。
排気量が大きなモデルを公道メインで使う想定にする程、回転数は低くなる。そう言う状況では、その範囲のレスポンスを考えるとＯＨＶといった動弁系の方がメリットは大きい。低速トルクというとの低速レスポンスというのは別物である。ロングストロークエンジンではトルクが大きくなるけど、ロングコンロッドのショートストロークエンジンはローフリクションでレスポンスが優れる。ショートストローク＋ＯＨＶというのはレスポンスという面で見れば優れた組み合わせとも言える。或る程度のボアが確保できれば、敢えてショートストロークエンジンを採用するのも低速でのレスポンスを重視する上では成り立つ考え方である。スロットルクローズ状態からの開け始めでのツキを重視すると、ショートストロークでＯＨＶエンジンというのは悪くない選択である。
ただ、ＯＨＶならば全部レスポンシブか？というと、多分、必ずしもそうとは言えない。
ＯＨＶを選ぶ理由として、高回転を最初から捨てたような低回転連続運行型のエンジンで、低重心を求めても行き着く形である。この場合、低回転で連続運行となると低回転大トルク型ということで、その場合は大きなフライホールとロングストロークという要素が加わってくると考えるのが自然である。
ＯＨＶがレスポンスが悪いという評価を下す人の多くは、ＯＨＶだから高回転不要で低速重視のトルク型ロングストロークエンジンの特徴こそがＯＨＶの特徴と位置付けている人の感想と思われる。
そんなＯＨＶエンジンだけど、四輪の世界ではアメリカ車では数多く見ることが出来るけど、国産車では存在しない。
二輪の世界では、ハーレー全般とグッツィのＶ９／Ｖ７辺りのスモールブロックのモデルがＯＨＶ２バルブエンジンである。グッツィの１２００系はＳＯＨＣ化されているし、ＢＭＷのボクサーも然りである。国産ではヤマハのアメリカンの大型車がＯＨＶとなっている。
面白い処では、国産の海外向け専用車でＣＧ１２５というのがＯＨＶだ。これは、昔の国内向けＣＢ１２５ＪＸがベースだけど、古くはブラジル向け、今は中国向けの現地生産車がＯＨＶだ。
多くは、ロングストロークの低回転連続運転のトルク型エンジンを求める系統のモデルと言えそうだ。ショートストロークでＯＨＶというと、かなり限られてくる。この中では、グッツィのＶ７／Ｖ９系、ＣＧ１２５くらいとなる。
自身としては、ＯＨＶといっても低回転で負荷一定の連続運転を求めるのではなく、アクセルを開けた時にツキを重視するので、ショートストロークエンジンの方が好み。