自動車の空冷エンジン

Question

空冷エンジン搭載の車はもう駄目なんでしょうか。

昔は軽自動車はもちろんトヨタのパプリカ（空冷対向2気筒です！！）やホンダの1300（4ドアセダンやクーペもあった二重空冷エンジン）がありました。排ガス対策、騒音レベルから水冷化せざるを得なかったことは解りますが現在の技術ならば復活できないでしょうか。同じ車でありながら二輪の世界では空冷エンジンの天下です。若干の改造で四輪車に転用できると思うんですが。

コスト、排ガス、騒音など過大は多くてもいかにも『これがエンジンだ』という雰囲気が好きなんですが、空冷エンジンの四輪車は駄目でしょうか。

AVC · Accepted Answer

空冷エンジン　良いですね。軽自動車は2サイクル2気筒の360cc今では想像できない玩具のようなエンジンが大半でした。私はホンダの4サイクル2気筒エンジンが好きでした。当時の本田宗一郎社長は4サイクル空冷の神様でした。N360は乗っていて楽しい車でした。スズキは3気筒でしたね。

当時は環境問題や公害が顕著化されずメーカーは馬力競争でした。リッター100馬力は当たり前でしたが環境問題が厳しい今では空冷は難しいでしょうね。型式認可も門前払いでしょう。空冷エンジンの乗用車・・・欲しいですね。

LB05 · Answer

おクルマの研究で食ってる者です。といっても、熱力学（エンジンの理論は熱力学という学問で扱います）は厳密な意味で専門ではありませんが。

>空冷エンジン搭載の車はもう駄目なんでしょうか。

結論から申し上げますと、ダメです。

>排ガス対策、騒音レベルから水冷化せざるを得なかったことは解りますが現在の技術ならば復活できないでしょうか。

騒音はともかく（騒音の問題を上げてらっしゃる御回答もあるようですが、これは空冷でも構造の工夫で対応出来ます）、排ガス対策は如何ともしがたいところです。
　排ガス（それに燃料消費率も）に対しては燃焼室温度をある範囲内に収める必要がありますが、空冷は水冷よりも温度変化に対するレスポンス（エンジン温度の調整の反応）が遅く、エンジンの温度を精密に制御するのは水冷に比べ困難を伴います。（例えば・・・・エンジンの冷間時は排ガスや燃料消費率に対して特に厳しい条件となりますが、冷間時や外気温が低くオーバークールとなる時にエンジンを温める（！）プリヒーティングさえ、現在は研究ネタの一つとなっているほどです。これが空冷だと、上述した様に温度に対する反応が鈍くなるので、その分迅速且つ精密なプリヒーティングが難しくなります。）

他の方の御回答にはバイクの話も出ているようですが・・・・思い出して下さい。バイクも排ガス規制がかかった途端、世界中のバイクメーカの多くが排ガス規制後の新型エンジンを水冷としています。これはつまり、水冷としないと排ガスの安定したクリーン化が困難だから、です。

っというワケで、排ガス規制がさらに厳しくなる可能性はありますが緩和される見込みは全くない現在に於いて、今後空冷が復活する（或いはバイクなら、また空冷が多数派を占める様になる）可能性は極めて低いと言えるでしょう。

ところで。
　価値観、というモノはヒトによりさまざまで、全否定する事は出来ませんが・・・・ホンダの1300シリーズの空冷エンジンは、決して『あれはよかった』と思い出せる優れた製品ではありませんでしたよ。
　クラシックな味わいがあるというと確かにそうですが、あの当時の他のエンジンとの比較では、何か空冷としてのアドバンテージを感じるモノでは無かったのは間違いありません。
　そもそもワタシが知る限り、空冷でまともなクルマのエンジンはありません。VWビートルの４気筒さえ、『戦前ならコレでよかったんだろう』と思わせる程度のモノでしかありませんでした。（ポルシェの空冷6気筒は確かにすごかったし、自分がポルシェを買うなら断然空冷がよいですが、オイルの滲みの多さや油温に対する神経質さを考えると、市販エンジンとしてはこれでいいのかな～？？？という感じです。）
　排ガスや燃費以前に、市販車としての耐久性や性能安定性、メンテナンスの必要性等を考慮した場合、空冷という選択肢は無いと思われます。

ileler · Answer

復活が可能かどうかというのと、
空冷エンジンの車を出して儲かるかというのは別の問題ですからねぇ。

あと、
＞二輪の世界では空冷エンジンの天下です。
これがよくわかりません。
最新のバイクは普通、水冷ですよね。
一部の車種に空冷でありますが、水冷のほうが圧倒的だと思いますが。

paddrink · Answer

空冷エンジンとはいえないかもしれませんが、
ラジエーターや冷却水（冷媒）を持たないエンジンとしてセラミックエンジンの研究がブームだった時期があります。

http://www.ceramic.or.jp/museum/contents/pdf/2007_9_01.pdf

エンジンの冷却損失を少なくして、熱効率に優れたエンジンを作ることを目的にいすゞ自動車などが開発していました。
燃焼室の温度が高くなるために、ノッキングや充填効率の問題があり、ディーゼルターボでしか実用の可能性はありませんでしたが、
エンジン温度の上昇にともなる窒素酸化物（NOX)の発生
潤滑油の耐熱性、エンジンルーム内のプラスチックやゴムの耐熱性などの問題があり、実用化されなかったと聞いています。
今後新しい新素材が開発されれば、加給機付きディーゼルの好きなドイツあたりのメーカーが実用化するかもしれませんね。

今後期待されるのはハイブリッドの進化型として、レンジエクステンダーと呼ばれる分野です。
エンジンは発電機だけ回して、バッテリーに電気を蓄え、モーターのみで駆動するタイプです。
アウディが箱根で試験走行をしたりしていますがローターリーエンジンを使用しています。
ガスタービンエンジンは小型のものなら空冷が可能ですから、発電機として搭載すればレンジエクステンダーのエンジンとして空冷エンジンの車として考えられます。
ジャガーは、試作車の段階でガスタービンエンジンを発電機に使用しています。
トヨタも1980年ごろ、空冷のヨタ８のボディにガスタービンを積んで発電機を回し、モーターで走行する試作車を発表していましたから、既に研究やノウハウを持ていると思います。
東京の丸の内では、ガスタービン発電機を搭載したバスが走っています。
ただ、ガスタービンの排気ガスは非常に高温になるので、排気管は天井付近にあります。

先の方の回答にあるように、一般的な空冷エンジンの自動車は設計に制約が大きくなります。
近年は室内空間の広い車ほど売れる傾向が強いですから、自ずとエンジンルームは狭くなります。
車のエンジンルームに使用される部品の耐熱温度の要求は年々高くなっています。
耐熱温度の高い素材ほど、材料費は高くなりますし、電子部品には限界があります。
古い話ですが、トヨタがベストセラーのカローラのFF化が遅れたのは、エンジンルームが狭くなり部品の耐久性が低下することを恐れたためといわれています。
ポルシェも水冷化することで、故障率が大幅に下がり、現在のポルシェはレクサスやカローラ並みに故障が少ないといわれています。

かつて本田でレース用のエンジンの開発で活躍された入交氏が空冷の1300の話をされていました。
やはり熱対策に苦労した、いろいろな試行錯誤を繰り返し、当時の一般的なエンジンレイアウトがいかに合理的で理にかなったものであるかを痛感した。
1300を開発することで、我々は多くのことを学んだ。
しかし、1台売れるごとに当時の金額で15万円の赤字であった。

ホンダの空冷1300は私も欲しい車の中の1台です。
（ガレージのスペースと、程度の良い個体、お金と時間があれば）
性能的に問題もありますが、当時の物作りの熱い情熱が詰まっている気がします。
室内空間と燃費だけで売れる、最近の家電製品のようなホンダとは全く異なります。

ホンダにはバイク用で空冷の1300ｃｃがあるのですから、
「空冷１３００リターン」とPRして、
ライトウェイトスポーツでも出してもらいたいですね。

satorare01 · Answer

そりゃバイクは絶対排気量も少ないしエンジン剥き出しだし、パワーウェイトレシオも小さいから成立するんですよ。
特に現代の車はエンジンルームにぎっちり詰め込んでるから空冷なんて無理でしょ。
仮に技術的には不可能でなくても、やったところであらゆる面で実用には値しないから採用されないんでしょう。

技術的に可能なのと、それが目的に対して適切で有効で実用的なアプローチであるかは、別問題ですよね。

nekoppe · Answer

空冷を可能にするには、
１．排ガス対策：可能
２．騒音：エンジンの制振対策とエンジンルームの制振・吸音・防音
３．暖房：排気熱回収器で加熱水を作り、放熱器に導く
が必要ですが、エンジン各部の対策は、
・約１５０℃（水冷なら約８０～１０５℃）までのピストンとシリンダの隙間変化の少ない設計・材質
・シリンダ真円度変化を少なくする設計・材質・加工：シリンダ上部と下部、隣接シリンダ部等の冷却度合いを細かに制御、シリンダ加工は１５０℃環境で
等の対策がコストを上げますが、コストに見合うメリットがないので実現は難しいと思います。

magurotuna · Answer

タイプ993まで空冷エンジンでやってきたポルシェが、空冷エンジンを手放したのは、ＥＵの通過騒音規制をクリア出来なかったから。ポルシェの技術力を持ってすれば排ガス規制はクリアできたそうで、冷却の点もより高出力のレーシングモデルを手がけた経験から問題なかったそうです。
　大衆車レベルの問題としては、エンジン単体が軽量・コンパクトにならない・・・クルマの場合、ある程度以上の排気量だと、強制空冷システムにしないと成り立ちません（ポルシェもそうです）また、安定した冷却性能の維持のため、多量のエンジンオイルが必要になります。空冷のポルシェで１２Ｌほど必要でしたから、1,5～２Ｌクラスで、６Ｌくらいのエンンオイルが必要（水冷エンジンだと４Ｌ切るのも現在はあります）でしょう。そうすると、半分油冷エンジンみたいなものですから、却って水冷エンジンより、冷却システムが複雑・重量増になると思います。
　質問者さんも挙げられていた、ホンダＳ１３００は、構造が複雑・重量がかさんで操縦安定性にも悪影響を及ぼしていたと記憶しています。ご参考まで、では。

shibamint · Answer

単に作るということであれば、どうにでもなるかと思います。
いや、できますね。
旧車が動いていますからね。

しかしながら、市販モデルとなれば現在の技術を持っても自動車の空冷化は無理でしょう。

一見、今の技術で空冷化はできそうですが、その技術は空冷より水冷で積み上げた技術が
培ってきた結果です。
空冷は空冷の新たな技術が必要と思います(応用できるところはあると思います)

本田宗一郎が水冷も最後には空気で冷やすのだから、直接空気で冷やせといって
F1まで作らせましたが、今やタブーな技術であったことは歴史が語ってます。
http://case.dreamgate.gr.jp/topics_detail10/id=933

昔に空冷が多かったのは技術が成熟していなかったのと、エンジンの馬力が
少なかったから実現したことです(おっしゃる通りです)

それにしても360cc空冷のエンジンは元気がよかったですね。
フツーに5～6,000rpmを回す。
多分、絶対的加速はそれほどではなかったはずですが
実に人間的というか、感性に合っていたと思います。

開発者には失礼ですが、こんな時代からよくぞまあ、作り上げたものだと感心します。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%97%A5%E6%9C%AC%E3%82%AA%E3%83%BC%E3%83%88%E3%82%B5%E3%83%B3%E3%83%80%E3%83%AB%E8%87%AA%E5%8B%95%E8%BB%8A

seble · Answer

技術的にはどうにでもなるでしょ。
バイクエンジンを流用したって、吸排気系とカムを替えるだけでそれなりに低中速セッティングにできるし、ヒーターなんか電気ヒーターで充分。
（冬はMGやバイカーみたいに厚着すりゃええんよ）
強制空冷にすれば、そこそこの出力は出せる。
（厳しければ排気量を上げる。4L,5Lなんて昔は普通）

問題は金。地獄の沙汰も何とやら。
オーダーメイドで注文したら？
http://www.mitsuoka-motor.com/atelier/
1億も出せば何とかなるのでは？ｗ

現実的にはバイクに乗れば充分楽しめる。
もしくは、トライクとか。

6xb · Answer

スバル360も　ビートルも空冷でしたが　無くなりましたな　冬季の暖房が難です　これがクリアできたら　良いのですが　当分は無理ですな

自動車の空冷エンジン

空冷エンジン 良いですね。

おクルマの研究で食ってる者です。

復活が可能かどうかというのと、

空冷エンジンとはいえないかもしれませんが、

そりゃバイクは絶対排気量も少ないしエンジン剥き出しだし、パワーウェイトレシオも小さいから成立するんですよ。

空冷を可能にするには、

タイプ993まで空冷エンジンでやってきたポルシェが、空冷エンジンを手放したのは、ＥＵの通過騒音規制をクリア出来なかったから。

単に作るということであれば、どうにでもなるかと思います。

技術的にはどうにでもなるでしょ。

スバル360も ビートルも空冷でしたが 無くなりましたな 冬季の暖房が難です これがクリアできたら 良いのですが 当分は無理ですな

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