自然 吸気
NA[1]（エヌエー：Naturally aspirated engine〈ナチュラリー アスピレーテッド エンジン〉、または Normally aspirated engine〈ノーマリー アスピレーテッド エンジン〉）、
概要
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廉価 重視 のエントリーグレード- ライトサイジングの
思想 を持 つメーカーの小 中型 車 （マツダ、トヨタなど） - ハイブリッドシステムを
搭載 する乗用車 （特 にストロングハイブリッドに分類 される車種 ） 軽 さや官能 性能 （レスポンス、リニアリティー、音 など）を重視 して設計 された、一部 のスポーツカー/スーパーカー- ワンメイクレースなどで、
開発 ・参戦 コストを抑 えるために設計 されるレーシングカー
などで
また、オートバイはごく
特性
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ただし、
構造 が簡易 である（コスト、整備 性 、重量 、設計 の自由 度 などで有利 ）一般 に同 排気 量 の自然 吸気 エンジンは過 給 機 付 エンジンに比 べ構造 が単純 かつ軽量 である。これは過 給 機 付 きエンジンが、過 給 機 を持 つだけでなく、過 給 機 を冷却 ・潤滑 するためのオイルライン/ウォーターラインを持 ち、さらに排気 系統 と吸気 系統 を引 き合 わせるような構造 を必要 とすることによる。また、過 給 エンジンには自然 吸気 エンジン以上 に膨大 な燃焼 圧力 が発生 するので、ピストンの耐 熱性 やシリンダーブロックの強度 が必要 で、その結果 、エンジン重量 が増加 するが、自然 吸気 エンジンにはそうした必要 は薄 い。さらにその分 低 コストで製造 でき、エンジンルーム内部 のレイアウトが楽 になるメリットもある。高 圧縮 比 で総合 的 な燃費 が良 くなる自然 吸気 エンジンは一部 のシーンを除 き、総合 的 には過 給 機 付 きより燃費 が良 い[3]。これはエンジン・補 機 類 の軽 さも一因 だが、最大 の理由 は過 給 を行 わないためである。過 給 機 付 きエンジンは高温 ・高 圧 によるノッキングを避 けるために、低 圧縮 比 であることを強 いられ、相対 的 に高 圧縮 比 にできる自然 吸気 のほうが熱 効率 は高 くなる[4]。熱 害 が少 ない自然 吸気 エンジンは発熱 量 が過 給 エンジンより少 ない。過 給 エンジンは、同 体積 の燃焼 室 内 で、燃料 を圧縮 空気 で大量 に燃 やすことができるので、発熱 量 が多 くなり、熱 効率 を低下 させる。熱 効率 は基本 的 には低温 と高温 の温度 差 が広 いほど良 く（大 きく）なるからである。高 回転 型 にしやすい自然 吸気 エンジンは過 給 エンジンに比 べると高 回転 型 である。過 給 エンジンでは、吸気 を強制 的 に行 うことができるが、過 給 機 は同時 に、排気 のエネルギーを吸入 空気 の圧縮 に利用 する際 、排気 の流速 （エネルギー）を奪 ってしまう。このことは、燃焼 済 みガスの排出 がうまく行 われない、すなわち排気 効率 が下 がった状態 を生 み出 す。排気 効率 が下 がれば、排気 工程 でピストンが上昇 する際 に排気 から受 ける抵抗 （背 圧 ）が上昇 する。すなわち、エンジンの出力 の一部 がガスの排出 のために消耗 される。高 回転 時 のピストンスピードの高 い領域 ではこの効果 がより顕著 となるため、過 給 機 付 きエンジンは高 回転 領域 でトルクが下 がる傾向 にある。自然 吸気 ではこの性質 がないので、高 回転 までもたつきなくトルクを発揮 する。高 回転 型 NAエンジンの代表 として著名 なものにホンダ・B16A、F20Cや日産 ・VQ37VHR等 がある。また、熱 エネルギーを再 利用 しない分 、エネルギーは音 として外 に放出 されるため、特 にレーシングカーでは自然 吸気 エンジン特有 の高 回転 での甲高 いエキゾーストノートが発生 するが、これが観戦 者 に好 まれることも多 い。ただし極端 な高 回転 型 であることは、摩擦 損失 を増 やして燃費 の悪化 を招 く点 には注意 が必要 である。比較的 平坦 で自然 な出力 特性 を実現 できる自然 吸気 エンジンは、低 回転 域 と高 回転 域 の間 でトルクが落 ち込 む「トルクの谷 」ができることが多 いが、スロットル操作 に対 する出力 特性 （馬力 の高 まり）は全般 的 にリニアで、使 える回転 域 が狭 い（ピーキーな）エンジンであったとしても分 かりやすい。一方 、過 給 エンジンでは、過 給 圧 が高 まらない低 回転 域 ではレスポンスに優 れず、排気 のエネルギーが高 まると急激 に膨大 なトルクを発生 する。従 って、上記 の高 回転 でのトルク低下 と合 わせ、トルクの分布 は急峻 な山 をなすこと（ピーキー）となる。これはしばしば「ドッカンターボ」と俗称 され、スロットル操作 の難 しさを表 す用語 となっている。- ドライバビリティ（
運転 性 ）に優 れる 自然 吸気 エンジンはスロットル（アクセル）操作 に対 する出力 応答 に優 れる。これは吸気 経路 に過 給 機 が介在 しないためである。過 給 機 が介在 すると、アクセルを踏 み込 んだときにその過 給 器 の内部 が回転 するために一瞬 の時間 を要 してしまう。過 給 機 が慣性 モーメントを持 つということと同様 である。この応答 に優 れる特性 がもたらす長所 は、運転 のしやすさ・操縦 性 という意味 で決 して小 さいものではない。前述 のリニアな出力 特性 と併 せ、絶対 的 な出力 で過 給 エンジンに一 歩 譲 ることの多 い自然 吸気 エンジンが、趣味 性 の高 い車種 において今 なお根強 い支持 を得 ている一因 といえる。出力 ・トルクで劣 る同 じ排気 量 に対 する出力 の大 きさは、コストを費 やしてでも過 給 機 を装備 する最大 の理由 となる。自然 吸気 エンジンで過 給 機 付 きエンジン並 みの出力 を発生 させるためには、気筒 数 と排気 量 を増 やしてエンジンを巨大 化 し、同時 に常用 回転 域 の上限 をより高 くする必要 がある。この逆 の発想 が、本 記事 で何 度 も触 れているダウンサイジングコンセプトである。出力 の調整 方法 が限定 的 である（主 に競技 で）大気 圧 と負 圧 の差 を利用 して吸気 を行 う自然 吸気 は、高地 では充填 効率 が下 がり、出力 が大 きく低下 する。過 給 機 付 きエンジンも出力 が低下 するのは同 じだが、チューニングを行 える場合 は過 給 圧 を調整 することで大幅 な出力 低下 を防 ぐことが可能 である[5]。また、過 給 圧 の変更 が認 められている競技 の場合 、予選 用 の一発 勝負 用 に過 給 圧 を上 げて、決勝 では下 げるといったことも自然 吸気 エンジンでは行 えない。
改造
1980
メカチューンは
脚注
- ^
記述 の際 には「N/A」あるいは「N.A.」と書 かれることもある。 - ^
大 排気 量 自然 吸気 エンジンはナゼ消 えた？小 排気 量 ターボが主流 となったトラック用 ディーゼルエンジンの進化 の歴史 を紐解 く!! - ^ 2023
年 時点 のホンダ・N-ONEの場合 、WLTCモード総合 で自然 吸気 は23.0 km/l、ターボは21.3 kmとなっている - ^ 「ターボの
燃費 はなぜ悪 い」 - ^ 【】F1 Topic：
標高 2250メートルにある過酷 なメキシコGPを4日間 で対応 するF1ドライバーたち - ^ このような
後 付 けによるものを、ターボチャージャーの場合 は「ボルトオンターボ」または「ボルトオンターボチャージャー」、スーパーチャージャーの場合 は「ボルトオンスーパーチャージャー」という。 - ^
代表 的 な物 にホンダのVTEC（i-VTEC）やトヨタのVVT-i（派生 版 のVVTL-i、およびDual VVT-i、VVT-iE、Dual VVT-iE含 む）、日産 のNEO VVL、三菱 のMIVEC（派生 版 のMIVEC-MD含 む）などがある。
関連 項目
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