自然吸気

自然吸気（しぜんきゅうき）とは、ターボチャージャーやスーパーチャージャーなどの過給器を使わず大気圧でシリンダー内に吸気する、エンジンの区別方法のひとつ。NA（エヌエー：Natural Aspiration〈ナチュラルアスピレーション〉、またはNormal Aspiration〈ノーマルアスピレーション〉の略）と呼ばれることもある。とくに自動車において、このようなエンジンを自然吸気エンジンと呼ぶ。本来、自動車に限らずエンジンはすべて自然吸気であったが、過給器が自動車に普及し出してから呼ばれるようになったレトロニムである。本項では自動車エンジンにおける自然吸気について述べる。

概要

一般に同排気量の自然吸気エンジンは過給器付エンジンに比べ構造がシンプルかつ軽量である。また、ガソリンエンジンでは圧縮比が過給エンジンよりも高く、燃費がよい傾向がある。ディーゼルエンジンでは過給器付きであっても圧縮比を下げることは少ない。また燃費もその他、エンジンの発熱量も比較的低い、過給器が介在しないためスロットル（アクセル）操作に対する出力レスポンスに優れるといった利点がある。特に低燃費や低排出ガスなどの面により、現在の自動車用ガソリンエンジンの主流のエンジンとなっている。

スポーツ走行における自然吸気

スポーツカー用として車両に搭載された場合、運転者によるスロットル操作に対する反応が過給器付きのエンジンに対して俊敏かつリニアである。

反面、同じ排気量の過給器付きエンジンよりも空気の流入量の少なさから全体的に非力であり、出力アップのための方法は安価で済むものがあまり無く、またその方法も限られる事が多い。手軽にはパワーアップを見込めないエンジンと言え、パワー志向の者にはあまり好かれない傾向にある。このため、同一モデルの車に過給器付きエンジンがある場合は、そのエンジンに載せ換えたり、アフターパーツとして過給器を追加する事がある。

しかし、自然吸気エンジンの愛好家は、このような過給器の追加による出力アップの方法を邪道と見なす事があり、メカチューンによって出力向上を図る手法を取る事が多い。 より簡単には、エアインテークをフロントバンパーやフロントグリルなどの開口部に出し、走行中に空気をエアインテークに押し込むようにすれば数%程度の出力アップは可能であるが、当然、燃費悪化を招く。

自然吸気による実用的高出力エンジン

• 可変バルブタイミング機構（リフト機構）により出力（特に馬力）を上げる事が出来る。自動車メーカーでは積極的に採用している。代表的な物にホンダのVTEC（i-VTEC）やトヨタのVVT-i（VVTL-i）、日産のNEO VVL・三菱のMIVEC（派生モデルMIVEC-MD）などがある。
• シリンダーのボア径を広げる，クランクシャフトの変更によりストローク長を変えるなどにより、排気量を上げる。
• ピストンを変更し頭部高さを高くする，シリンダーヘッド又はシリンダーブロックのガスケット面を面削するなどにより、圧縮比を上げる。

自然吸気エンジンによる高出力のデメリット

同排気量の過給エンジンと同等の出力を得るためにはより高回転型のエンジンにしなければならない。ボアストローク比をベースとなるエンジンから変更しなければ、大幅な高回転化は困難である。また、1気筒当たりの排気量を減らし、気筒数を増やすことで高回転化するという手法もあるが、そうすると大幅なコストアップになり、エンジンの寸法も大きくなってしまう。近年の自動車用ディーゼルエンジンでは過給することが前提となっており、自然吸気とすること自体がナンセンスである。

関連項目

• メカチューン