【キャブレター講座②】ベンチュリーの役割

【はじめに】
この記事は2025年11月9日にブリティッシュモータース様で行われたヘリテージトレーニングデイ第4回「ウェーバーキャブレターの構造、セッティング」に参加したときに学んだことの共有するためのフィードバック投稿である。数回に分けて投稿していく。今回は第2回目の投稿でベンチュリーの役割について解説する。


【ベンチュリーの役割】
ベンチュリーとは​キャブレターの内部で、吸入空気の通り道を一部だけ絞り込む部品である。
吸入空気がこの絞り込まれたベンチュリー部を通過する際、流速が急激に速まる。
流体の流速が上がった場所は、圧力が低下する(これをベルヌーイの定理という)。
ベンチュリーによって流速が上がった部分は真空に近い状態、つまり負圧が発生する。
ベンチュリー部には「メインノズル」が取り付けられており、ガソリンが蓄えられたフロート室と繋がっている。
ベンチュリー部に発生した強力な負圧によって、フロート室のガソリンが吸い上げられ、高速の気流によって霧状に飛散(霧化)される。
吸入空気の流速が足りないと十分にガソリンを吸い上げることができない。

全てのキャブレターの基本的な構造は同じだ。
いずれも上記のベンチュリーが重要な役割を果たし、キャブレターの要となる。
SUキャブレターはベンチュリーの絞り部をピストンで可変させる、トルクが出しやすい。

(写真:ピストンによりベンチュリ径が可変するSUキャブレター)

ウェーバーはベンチュリーをインナーとアウターの二重構造にしている。スポーツキャブレターなので走りやすさよりも加速力を重視している。
今回はこのウェーバー(WEBER)キャブレターにフォーカスしている。

( 写真:左 アウターベンチュリ / 右 インナーベンチュリ )
ウェーバーキャブレター

ベンチュリー部の流体慣性力で全てが決まると言っても過言ではない。
顧客の使用用途、走る場所、何を求めているかによってベンチュリーの大きさを決定する。(具体的なセッティングについては別記事に記載予定)
例えば、スロットルをガバッ、ガバッと頻繁に開けるような乗り方をする人はスパークプラグがかぶりやすくなるため、アウターベンチュリーを絞る必要がある。



【アウターベンチュリー】
図中⑨の部分。
​キャブレターのボア(筒)自体を絞り込んでいる外側の大きな部分で、この部位がキャブレターにとって1番重要となる。
まずセッティングの最初に決めるべきなのはこのアウターベンチュリーの大きさ。
そこから回転数域ごとに各ジェットを決定していく。
前述の通り流体は通る場所が狭くなると流速が上がる。
アウターベンチュリーの内径を大きくすると最高回転数のエアー流量は大きくなり最高出力が上がるが、代わりに低回転域で吸入空気の流速が遅くなりジェットから吸われる燃料の量が減少する。
逆にアウターベンチュリーの内径を小さくするとベンチュリーを通過する空気の絶対量が少なくなってしまい5000rpm以降頭打ちして最高出力が下がってしまうが、3000~4000rpmは吸入空気の流速が速くなることでジェットから沢山の燃料が吸われトルクが出て乗りやすい、レスポンスがよく加速が良い。


【インナーベンチュリー】
図中⑦の部分。
​アウターベンチュリーの内側に配置された一回り小さな絞りで、燃料が噴射される「メインノズル(図中⑧)」は、このインナーベンチュリーの最も細い部分に取り付けられている。
​役割は燃料を吸い出すための強力な負圧をピンポイントで作ることで、​アウターよりもさらに径を絞ることにより、流速を劇的に高める。
​これにより空気の吸い込みが弱い低速域からでも、効率よく燃料を吸い出し、きれいに霧化(微粒化)させることができる。


【何故インナーとアウターの二重構造にするのか】
もしベンチュリーが1つしかなければ、「高回転でのパワー(大きな穴)」か「低回転での安定性(小さな穴)」のどちらかを犠牲にしなければならない。
​ウェーバー(WEBER)キャブレターは、インナーとアウターの二重構造にすることで、以下の2つのメリットを両立させている。

①​霧化特性の向上
インナーベンチュリーで加速された空気の中に燃料を放出するため、ガソリンが細かい粒になりやすく、燃焼効率が上がる。
②​全域でのレスポンス改善
低速時はインナーベンチュリーがしっかり燃料を吸い出し、高速時はアウターベンチュリーが十分な空気を確保するため、アクセル操作に対してエンジンがスムーズに反応するようになる。

アウター: 筒全体の流速を整える。
​インナー: 燃料ノズル周辺の流速を局所的に最大化する。
​この組み合わせによって、自動車のような回転数変動の激しいエンジンでも、安定した混合気を作ることを可能にしている。


参考
この記事は2025年11月9日にブリティッシュモータース様で行われたヘリテージトレーニングデイ第4回「ウェーバーキャブレターの構造、セッティング」の内容を元に記載しました。

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