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バルブ挟み角

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2009/08/16 16:19 UTC 版)

バルブ挟み角(ばるぶはさみかく)とは、ポペットバルブを持つレシプロエンジンの吸気バルブと排気バルブの軸が形成する角度である。一般にOHV(OHC、DOHCを含む)エンジンで使われる用語である。

概要

レシプロエンジンの高出力化は、単位時間にどれだけの吸気が可能かで大きく左右される。吸気量を大きくするためには、吸気ポートの通路面積を大きくすること等が必要であり、それに伴い吸気バルブの大径化やマルチバルブ化がなされる。バルブ径を大きくするためには、バルブ挟み角を大きくすることが広く行われている。このことにより、バルブを垂直に立てるよりも大きなバルブを使用することが出来、バルブ開口面積が大きくなる。

高出力を追求するレース用エンジンにおいては、長期間にわたってバルブ挟み角の大きな2バルブエンジン(吸気1、排気1)が用いられていた。1940年代に、クライスラーは60°未満という従来より狭い挟み角を持つ、ヘミエンジンを開発した。これは同社が航空機用エンジンクライスラー・IV-2220用に開発した技術で、以後同社の自動車用エンジンを代表する技術となった。一方、4バルブエンジンは水冷12気筒の航空機用エンジンで広く用いられていたが、バルブ挟み角は非常に狭いものであった。

当初、自動車用高性能エンジンは、バルブ挟み角の大きな2バルブエンジンが用いられていた。これは当時のエンジンは過給するために圧縮比が低く、バルブ挟み角を広くしても支障がなかったためである。しかし、第二次世界大戦後は二輪および四輪の自動車レースで自然吸気エンジンが次第に高性能化し、4バルブが用いられるようになった。高回転化により性能向上を達成するために、ボアストローク比が小さいショートストロークへ以降していった。ショートストローク化にともないバルブ挟み角は小さくなり、1967年に登場したフォード・コスワース・DFVエンジンでは30°台のバルブ挟み角となった。以後、レース用高回転型エンジンではこれがスタンダードとなり、現在では20°台が標準となっている。

市販車では、レース用エンジンほどのショートストロークエンジンは希ではあるが、バルブ挟み角を小さくすることによって燃焼室がコンパクトになり、冷却損失の低減等により燃費にも良い影響を及ぼすために、バルブ挟み角は20～30°台が広く用いられる。かつてのクライスラー・ヘミも、今日では30°台となっている。