2015年8月31日月曜日

デミオディーゼルの車速とディーゼルノック音

デミオディーゼルはアイドリング時と低速時にディーゼルノック音がしますが、中速域以上では「ぶーん」という低音しか聞こえません。今まで特に疑問に思わなかったのですが、実は時速120kmくらいまではどの速度域であってもエンジン回転数は1500回転から2000回転くらいの範囲に収まっています。同じエンジン回転数で同じトルクなのに、どうして低速域ではディーゼルノック音がして中高速域ではディーゼルノック音がしないのでしょうか。

マツダによるとディーゼルノック音の正体はコンロッドの伸縮に伴う振動とのことで、同じようにエンジンが回転していれば同じようにコンロッドが伸縮し、同じようにディーゼルノック音がしそうに思えるのですが、低速域と中高速域で一体何が違うのでしょうか。その原因を突き止めることができれば、ナチュラルサウンドスムーザーとは別のアプローチでディーゼルノック音を低減できたりしないものでしょうか。

速度域によって違うものがあるとすれば、まず変速段が思い当たります。時速80kmを越えればすべて6速で直結しますので、エンジンの駆動力がそのまま伝達されます。それに対してAT車はアイドリング時にはトルクコンバーターが介在していますし、低速域ではギアの切替が頻繁に発生していますので、滑りが発生しています。しかしMT車でもディーゼルノック音は発生しますし、MT車ばかりのトラックやバスでもディーゼルノック音は発生しますので、果たして変速機が原因なのか疑問です。単純にギアの違いということであれば、低速域向けの大きな歯車は歯の数が多い一方で、高速域向けの小さな歯車は歯の数が少ないため、歯車の形状の違いを疑ってみる方がよいのかもしれません。

次に思い当たるのはタイヤの回転速度の違いです。当たり前ですが、速度が違えばタイヤの回転速度も違います。ステアリングを握っていると、路面からタイヤを経て受ける力とエンジンから変速機を経て伝わる力の両方が感じられます。とすればタイヤから発生する力がエンジンにも伝わっているであろうことは容易に想像がつきます。もし何らかの理由でコンロッドの伸縮が相殺されるような要因があれば、ディーゼルノック音はしなくなります。あるいは、コンロッドの伸縮を押さえつけるような力がかかっても同様にディーゼルノック音がしなくなることでしょう。しかしそれが具体的に何なのかはわかりません。

二輪車は速度が低いと安定せずに倒れてしまいますが、速度が上がると倒れようとする力が回転運動によって反対側と交互にかかって相殺されるために安定してきます。もしかして、高速回転する車軸が何らかの寄与をしているのでしょうか。