カムシャフトとクランクシャフトの違い
カムシャフトとクランクシャフトの違いを見るには、まず車やバイクのレシプロエンジンの構造を概観する必要があります。エンジンは大別すると3つのパートに分かれます。
- シリンダーヘッド(動弁系機構)
- シリンダーブロック(ピストン運動)
- クランクケース(ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換)
このうち、カムシャフトは①に位置します。カムシャフトは吸排気バルブを動かすための装置です。
そして、クランクシャフトは③に位置します。クランクケースにあり、ピストンの往復運動を回転運動に変換する装置です。
そこで、カムシャフトとクランクシャフトの関係を見るために、エンジンの4工程を確認しておきます。
エンジンは次の4つの工程で成り立っています。
- 吸気：混合気をシリンダーが吸入
- 圧縮：混合気を圧縮
- 燃焼：混合気に点火して爆発燃焼
- 排気：燃焼後に排出
上記4つの工程のあいだに吸気バルブや排気バルブが交代で作動するのですが、この吸排気バルブを動かすのが、まさにカムシャフトです。
カムシャフトには吸排気バルブの数だけカムという部品が付いていて、カムシャフトが回転することでカムが各バルブを押したり引いたりしています。
で、このカムシャフトはどこからきた動力で回転するかと言うと、それはタイミングベルトによってです。タイミングベルトの動きがカムシャフトを回転させます。
では、そのタイミングベルトはどこからの動力で動くのか？それが、まさにクランクシャフトの回転によって動いているのです。
こうした一連の動きの中でカムシャフトとクランクシャフトは連動しています。
両者の回転差
そして、このカムシャフトとクランクシャフトには回転差があって、クランクシャフトが2回転するとカムシャフトが1回転する、そういったギア比になっています。
前項目の4工程ではピストンは2度上下します。したがって、クランクシャフトも2回転します。この2回転をギア比で1回転分に変換してカムシャフトを1回転させます。カムシャフトのこの1回転のあいだに吸排気バルブが開閉をして前項目の4工程を行い、この4工程のあいだにピストンは2度上下し、クランクシャフトも2回転し、その2回転を1回転分に変換してカムシャフトを1回転させます。そして・・・と続いていきます。
下記の記事も参考になさってください。
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