低燃費・低排出ガスと言われて久しい昨今ですが、その中でよくきく言葉の一つでポンピングロスというのがあります。これはなんでしょうか？？
レシプロエンジンの吸気行程とポンピング
レシプロエンジンは、シリンダの中に空気と燃料の混合気を吸入し圧縮、点火し爆発（爆燃）させます。
シリンダの中にはピストンがあり、往復運動をしていて、ピストンが下がった時の負圧で、混合気を吸い込みます。ちょうど注射器のピストンを引くと薬液を吸い込むのと同じような状況です。なので吸気側は圧力が低く、排気側は高いという状態になっています。この圧力差自体をポンピングロスと言います。
逆に言うと負圧が生じないと上手く混合気を吸気することができません。しかし、アイドリング時や低回転時は、スロットルバルブを閉じているか、または極僅かに開いている状態となっています。スロットルバルブ以降吸気バルブまでの間は強い負圧状態になっています。
注射器の先を指でおさえて、ピストンを引いてもうまくひけないです。
エンジンには何もしていないのに力のロスが生まれているのが想像できるかと思います。
4サイクルレシプロエンジンは、2往復に1度の爆発と1度ずつの吸気と排気を行います。2往復（片道1行程=1サイクル）のうちのは1行程のみ爆発によるエネルギーによりピストンを押し下げますが、それ以外の3行程は、クランクシャフトの慣性で動いています。そのうちの1行程で吸気が行われるので、ここでの抵抗=ロスは大きいのはお分かりいただけると思います。
現に4～6割はポンピングロスでエネルギーを失っているといわれています。
ポンピングロス自体がエンジンブレーキの正体であると言えば、どれ位のロスかお分かりいただけるでしょうか。ディーゼルエンジンはガソリンエンジンほど吸入側の圧力が低くない為に、ポンピングロスはそれほど顕著ではなく、ターボなどで過給することが多いことと相まって、エンジンブレーキの効きが弱い為、トラックなどは排気ブレーキなどを装備します。また、この吸気菅の低圧力は、ブレーキのブースタにも使われます。日本語では、真空倍力装置です。
ポンピングロスの改善手法
改善する方法として有効なのは、ターボなどの過給機です。空気を無理やりシリンダへ押し込む機構なので、吸気側の負圧で吸い込むシリンダに対し、吸気菅内の空気も圧力がかかっておりポンピングロスが生じにくい構造になっています。なので欧州などは低排気量、シリンダを減らし、過給するのが流行なのです。
またスロットルバルブが全閉してしまうと強い負圧が生じてしまうのであれば、スロットルバルブをなくせば良いと考えたのが、BMWなどが使用しているバルブトロニックなどのアイデアです。これは吸気バルブのリフト量（作用量）を無段階に変動させることで、スロットルバルブを持たずに回転を制御する方法です。
