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水平対向と180度V型・エンジンの形式

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  • 質問者:P9000581
  • 投稿日時:2011/05/07 22:30
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自動車などのエンジンの形式について教えてください。

水平対向型、180度V型、フラット、ボクサーなど、
似たようなシリンダとピストン、クランクシャフトの並べ方があるようですが、
いまいち、どのような違いがあるのか、どの車(もしくはメーカ)が、
どの形式なのか解りません。

スバルのエンジンも、不等間隔爆発と等爆(等間隔爆発?)が、
イマイチです。

ホンダCB72のクランク位相のようなものなのでしょうか?

フェラーリ、ポルシェ(911系と917系の違いも)、
スバル(K111(?)、昨今のレガシーなど)、BMWのバイク、
どれがどれなのかも知りたいです。

欲張りな質問で申し訳ありませんが、
よろしくお願いいたします。

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No.1ベストアンサー20pt

  • 回答者:xiansui
  • 回答日時:2011/05/07 23:49

まず、
「フラットエンジン」とは、「水平なエンジン」という事で、「水平対向」も「180°V型」どちらも指します。

「水平対向エンジン」は、スバル・ポルシェ・BMWのバイクのエンジンが該当します。
「ボクサーエンジン」は、スバルやBMWのバイクで使用する「水平対向エンジン」に対する愛称です。
(ちなみにポルシェでは呼びません。)

「180°V型エンジン」は、フェラーリのエンジンという事になります。

次に、「水平対向」と「180°V型」の違いですが・・・、

まず、「水平対向エンジン」から説明します。このエンジンは、ピストンが左右同じように動いています。

具体的にいうと、左バンクのピストンが「上死点」に達したとき、右バンクも「上死点」の位置にあります。

左右向かい合うピストンの動きが、あたかもボクサーが打ちあっているように動く事から、「水平対向エンジン」は「ボクサーユニット」とも呼ぶ訳です。

機構面から言うと、水平対向ユニットは、往復運動を回転運動にかえる「クランクシャフト」のピンを、一気筒ずつ用意しなければなりません。

ボクサーエンジンの長所は、完全にバランスが取れるので、振動が発生しにくい所にあります。

一方、クランクシャフトが長くなり、エンジン自体も、180度V型エンジンより長くなるのが短所です。

「180°V型エンジン」は、左右のピストンがクランクピンを共有しています。

そのために、左右ピストンが一体となったかのように、一つの動きとして往復します。

なので、バランス面では、水平対向エンジンより不利になり、振動が起きやすくなります。

反面、「クランクシャフト」の長さを短くできるので剛性を上げやすく、クランクケースの圧力の関係から高回転には有利といった面があります。

(かつて、メルセデスの「グループCカー」が180°V12気筒を愛用していたのは、そんな理由があるからです。)

「水平対向エンジン」と「180°V型エンジン」のどちらも、クルマの重心を低くできるので、ハンドリング向上を求めるクルマには申し分のない形式です。

もちろん、トレッドは広がりますし、排気マニホールドの取り回しが難しい、コストがかかる、といったデメリットもありますが、むしろ高級スポーツカーやレーシングカー用エンジンにつながるファクターとして、クルマ好きの人に愛されるのかもしれませんね。

次にスバルの「等長等爆エキゾースト」ですが、これは、スバルの「水平対向エンジン」に採用される、いわゆる等長エキマニの事です。

「水平対向エンジン」は、エキゾーストマニフォールドの取り回しが複雑なので、従来は排ガス規制をクリアするために、動力性能上不利な不等長のエキマニを敢えて採用していましたが、触媒のレイアウトやサイズの変更による浄化性能の向上により、等長エキマニの採用が可能になったのです。

これにより、等間隔で爆発(等爆)するシリンダーの排ガスを効率よく排出できるようになり、低中回転域のトルクアップや、全域でのレスポンスアップを実現しました。

ただし、性能アップと引き替えにして、愛好家に長らく愛されていた「ドロロロロー」といった、いわゆる「ボクサーサウンド」は消滅し、普通の排気音になってしまった訳ですが・・・。

採用車種例としては、インプレッサ(GDB-C型以降)、レガシィ(BL/BP型以降)、フォレスター(SG型以降)等がそうです。

ポルシェの911エンジンは、開発当初より、エンジンを後ろに置いた「RRタイプ」の「空冷の水平対向エンジン」を搭載していましたが、排ガス問題などで1998年(996モデル)より「水冷の水平対向エンジン」を採用しています。

ポルシェ917は基本的にはレーシングカーですから、(ホモロゲーションを取得するために少数市販されていますが)そのエンジンは強力で、「水平対向6気筒エンジン」を、2基直列につないでその中心から出力を取り出すという構成の「センターテイクオフ方式」を採用します。

これは、「クランクシャフト」の長さが短く出来、捻りに対して強くなるという利点があります。

(長文回答ですいません。また、バイクはあまり詳しくないので、間違っている可能性もあります。)

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この回答へのお礼

大変詳しい回答をありがとうございました。
回答に長い時間を割いていただいたと思います。
感謝いたします。ありがとうございました。

自分の今までの知識と照らして、
良く噛み砕いて整理し、
大変に理解が進みました。

どうやら、「ボクサーエンジン」というのが、
水平対向と180度V型の双方の呼称とされているので、
混乱していた気がします。
180度V型は、フェラーリやメルセデスCカーなどにしか、
使われていないのですね。

「ボクサーエンジン」の呼称の由来ですが、
何となく、「ボクサーが相互に打ち合う」
というイメージからは、180度V型が相応しい気がします。
水平対向は、「クロスカウンターの打ち合い」ですね?
                 (^_^)/

等長等爆も、意味が解ってきました。
等爆は、「等間隔爆発」でしょうか?
4気筒について、クランク軸の半回転ごとに、
点火していると理解して良いのでしょうか?
とすると、それまでの
『「ドロロロロー」といった、いわゆる「ボクサーサウンド」』は、
何度おきに点火していたのか、
興味が出てきました。

また、WEBサイトを少し探してみます。

どうもありがとうございました。

  
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