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レッドラインとは、内燃機関または牽引モーターとその構成部品が、構成部品自体やエンジンの他の部分に損傷を与えることなく動作するように設計されている最大エンジン回転数のことです。 [ 1 ]エンジンのレッドラインは、ストローク、構成部品の質量、排気量、構成部品の組成、構成部品のバランスなど、さまざまな要因に依存します。
レッドライニングとは、自動車のエンジン回転数がレッドラインを超える状態で走行することを指します。レッドラインという言葉は、車のタコメーターに表示される赤い目盛りに由来しており、その目盛りは特定のエンジンのレッドラインを示す回転数から始まります。この領域に踏み込んだからといって、必ずしもエンジンが即座に故障するわけではありませんが、エンジンの損傷リスクが高まる可能性があります。
ピストン速度の変化率、すなわち加速度が制限要因となります。ピストン加速度は、ピストン・コネクティングロッドアセンブリにかかるG力の大きさに正比例します。ピストン・コネクティングロッドアセンブリにかかるG力に自身の質量を乗じた値が、構成材料の圧縮強度および引張強度よりも小さく、かつベアリングの耐荷重限界を超えない限り、エンジンは物理的または構造的な破損を起こすことなく安全に回転することができます。
レッドラインは、数百回転/分(rpm) (列車や発電機などの非常に大きなエンジン) から 10,000 rpm 以上 (オートバイ、一部のスポーツカー、ピストンレスロータリーエンジンなどの小型で通常は高性能なエンジン) まで幅広くあります。ディーゼルエンジンは、燃料噴霧の制限により、同サイズのガソリンエンジンよりもレッドラインが低いのが一般的です。ヨットに搭載されているヤンマー 2GM20のような小型ディーゼルエンジンでも、連続レッドラインは 3400 rpm、最大 1 時間定格は 3600 rpm です。[ 2 ]ガソリン自動車エンジンのレッドラインは通常 6000 ～ 7000 rpm です。Gordon Murray Automotive T.50は、ピストンエンジンのロードカーとしては最高のレッドライン12,100 rpm です。マツダRX-8に搭載されているレネシスエンジンは、市販のヴァンケル式ロータリーエンジン搭載ロードカーとしては最高のレッドライン（9000rpm）を誇る。
対照的に、古いOHV（プッシュロッド）エンジンの中には、1960年代後半から1990年代初頭にかけて低速出力と経済性を重視して設計・製造されたため、レッドラインが4800rpmと低いものもあり ました。OHVエンジンのレッドラインが低い主な理由の1つは、バルブフロートです。高速では、バルブスプリングがタペットまたはローラーをカムシャフト上に保持することができません。バルブが開いた後、バルブスプリングには、次の燃焼サイクルが始まる前にロッカーアーム、プッシュロッド、リフターの質量をカム上に押し下げるだけの力がありません。フラットヘッドエンジンはさらに低いレッドラインを持つことができます。たとえば、 1950年代から1980年代にかけてヨットの補助動力としてよく使われていたユニバーサルアトミック4のレッドラインはわずか3500rpmです。オーバーヘッドカムエンジンは、OHVエンジンで使用されている多くの部品と可動質量を排除しています。しかし、レッドラインが低いからといって、必ずしも性能が低いとは限らない。
オートバイのエンジンは、往復運動する質量が比較的小さいため、さらに高いレッドラインを持つことができます。たとえば、1986～1996年のホンダCBR250RRのレッドラインは約19,000rpmです。一部のF1 カーのレッドラインはさらに高く、 2006年シーズンにはコスワースとルノーの2.4リッターV8エンジンでエンジン回転数が20,000rpmを超えました。[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
現代のほとんどの自動車には、燃料噴射装置／燃料レール（直噴エンジンの場合）／キャブレターへの燃料供給を遮断するか、エンジン回転数が安全な作動速度まで下がるまで点火システムを無効にすることで、エンジンがレッドラインを超えないようにするコンピューターシステムが搭載されています。この装置はレブリミッターと呼ばれ、通常はレッドラインまたはそれより数百rpm高い回転数に設定されています。オートマチックトランスミッション車のほとんどの電子制御ユニット（ECU）は、最大加速時でもエンジン回転数がレッドラインに達する前にシフトアップします（スポーツカーのオートマチックトランスミッションのECUは、シフトアップする前にエンジン回転数がレッドラインに近づくか、レッドラインに達するまで許容します）。マニュアルオーバーライドを使用すると、ECUが出力をカットして回転数を戻すか、自動的にシフトアップする前に、エンジン回転数がレッドラインを一時的に超えることがあります。車がトップギアに入っていて、エンジン回転数がレッドライン（高速走行のため）に達すると、ECUはエンジンへの燃料供給を遮断し、エンジン回転数がレッドラインを下回るまで減速を促します。その後、ECUはエンジンへの燃料供給を再開し、エンジンが再び作動できるようにします。
しかし、これらの電子保護システムがあっても、意図しないギア操作によるレッドライン超過を防ぐことはできません。ドライバーがシフトアップしようとして誤って低いギアを選択したり、シフトダウン時に意図したよりも低いギアを選択したりした場合（バイクのシーケンシャルマニュアルトランスミッションのように）、エンジンは駆動系の速度に合わせるために急激に回転数を上げざるを得なくなります。エンジンが高回転時にこれが起こると、レッドラインを大幅に超えてしまう可能性があります。例えば、ドライバーが3速でレッドラインに近い回転数で走行中に4速にシフトしようとして、誤って2速に入れてしまった場合、トランスミッションはエンジンよりもはるかに速く回転し、クラッチを離すとエンジンの回転数が急激に上昇します。その結果、非常に強いエンジンブレーキがかかり、エンジンが損傷する可能性が高くなります。エンジンの損傷の可能性と修理費用の高さから、これはしばしば「マネーシフト」と呼ばれます。
ディーゼルエンジンのレッドライン現象は、吸気中の可燃性蒸気やターボチャージャーのオイルシール破損など、意図しない供給源から燃料が供給されることが原因で発生する可能性があります。これはディーゼルエンジンの暴走と呼ばれ、吸気口を塞ぐか、減圧弁を開くことで停止させることができます。