振動

回転運動を動力源とする乗り物には、ほぼ必ず動力発生装置から回転力を伝えるための軸が備わっています。この軸は、一般的に「回し軸」と呼ばれ、動力発生装置の回転力をタイヤなどの駆動部分へと伝達する重要な役割を担っています。しかし、この回し軸は、回転中に様々な力を受け、まるで鞭がしなるように曲がったり、たわんだりする現象が発生します。これが「曲げ振動」です。回し軸の曲げ振動は、動力発生装置のピストン運動や、回し軸自身の回転によって発生する力によって引き起こされます。ピストンが上下に動くたびに、その力は回し軸を介して伝えられます。同時に、回し軸自身の回転によっても力が発生します。これらの力が組み合わさって、回し軸を曲げる方向の力が発生し、回転と共に力が繰り返し加わることで振動が発生するのです。この振動は、回転数が一定の値になると特に大きくなることがあります。これは「共振」と呼ばれる現象で、ちょうどブランコを漕ぐように、タイミング良く力が加わることで振動が増幅されるのです。ブランコをタイミングよく押すと大きく揺れるのと同じように、回し軸の回転数と振動の周期が一致すると、共振が発生し振動が大きくなります。この共振状態では、回し軸にかかる負担が非常に大きくなり、最悪の場合は回し軸が折損してしまうこともあります。回し軸の折損は、乗り物の走行に重大な支障をきたすだけでなく、大きな事故につながる可能性もあります。そのため、乗り物の設計段階では、この曲げ振動をいかに抑えるかが重要な課題となります。回し軸の形状や材質を工夫したり、振動を吸収する部品を追加するなど、様々な対策が施されています。これにより、回し軸の耐久性を高め、安全で快適な走行を実現しています。

車を走らせるためにエンジンをかける時、時々ブルブルと車体が揺れることがあります。これは始動時の振動と呼ばれ、エンジンが動き出すまでの短い時間に起こる現象です。この振動は、ただ不快なだけでなく、車にも負担をかけてしまうことがあります。始動時の振動の主な原因は、エンジンの内部にあるピストンの動きです。ピストンはエンジンの中で上下に動いて、空気と燃料を混ぜた混合気を圧縮し、爆発させて動力を生み出します。この混合気を圧縮する時に大きな力が発生し、その力が振動となって車体に伝わってしまうのです。特にエンジンをかけた直後は、エンジンの回転数が低いため、この振動がより大きく感じられます。まるで、長い眠りから目覚めたばかりで、大きく伸びをしているかのようです。 この始動時の振動は、いくつかの要因が重なって大きくなることがあります。例えば、エンジンの土台となるエンジンマウントの劣化です。エンジンマウントは、エンジンから車体への振動の伝わりを抑える役割を果たしていますが、古くなるとゴムが硬化したりひび割れたりして、振動を吸収する力が弱くなってしまいます。また、スパークプラグの状態も振動に影響します。スパークプラグは混合気に点火するための部品ですが、汚れたり劣化していると、点火がうまくいかず、エンジンの回転が不安定になり、振動が大きくなることがあります。さらに、バッテリーの電圧が低いと、エンジンを力強く始動させることができず、これも振動の原因となります。 この始動時の振動を小さくするためには、定期的な点検と整備が重要です。エンジンマウントの状態をチェックし、劣化している場合は交換が必要です。スパークプラグも定期的に清掃または交換し、バッテリーの電圧も確認しておくことが大切です。これらの部品を適切に管理することで、始動時の振動を抑え、快適な運転と車の寿命を延ばすことに繋がります。まるで、毎日元気に体操をしているかのように、車は快調に走り続けることができるでしょう。