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多様性に富んだレシプロエンジン
V型エンジンとは？メリット、デメリット
多様性に富んだレシプロエンジン
現在私たちが使用している自動車の多くは、内燃機関を採用しています。内燃機関には様々なタイプが存在しますが、その中でもシリンダーの中で燃料を爆発させ、ピストンを往復運動させることで熱エネルギーを得るレシプロエンジンが一般的なものとなっています。
これまでレシプロエンジンは自動車だけでなく、船舶や鉄道、発電機など多岐に渡って使用されてきました。ボア（内径）×ストローク（行程）によって算出される排気量は数10ccから2万リットルを超えるものもあり、シリンダー（気筒）数では単気筒（シングル）、2気筒、多いものでは16気筒など、そしてシリンダーレイアウトは、直列やV型、水平対向型、星形など多くの形式が存在しています。
それらレシプロエンジンのそれぞれが持つ特徴やメリット、デメリットを探っていくこの企画、今回は「V型」及び「W型」というシリンダーレイアウトに注目し、考察していきたいと思います。
V型エンジンとは？メリット、デメリット
現在多くの自動車で採用されているのは、シリンダーが直線上に配列された「直列型」となっています。一方でV型エンジンは、その名のごとく「V」字型に2列にシリンダーが並ぶ構造とされています。
市販された自動車では、V型2気筒、V型4気筒、V型6気筒、V型8気筒、V型10気筒、V型12気筒、V型16気筒を搭載したモデルがあります。
そもそもレシプロエンジンは気筒数を増加させることで、排気量を増やすことができたり、高い回転数を使いさらなる出力を得ることができるのですが、気筒数を増やし、ただ直線状にシリンダーをレイアウトすると自動車のエンジンルームに収めることができません。クランクシャフトも長くなることで高い剛性力が求められるなど、弊害が生じます。そこで考えられるのがV型エンジンの採用です。
先述したことからも分かるように、V型エンジンのメリットにはクランクシャフトの長さを含むエンジン長を直列型と比べ短くすることができるために、スペース的な高効率化や剛性力面が考えられます。さらに、V字バンクの挟み角や気筒数などを入念に設計することで静粛性の向上や低振動化も図れます。
逆にデメリットとしては、シリンダーレイアウト的に直列型が二つに分かれるために複雑な構造となり、設計面の難しさやエンジン単体での重量が増大してしまうことなどもあり得ます。
上記を踏まえて優しく考えてみると、小排気量車やコンパクトカーであれば直列エンジン、ハイパフォーマンスモデルや大排気量車ではV型エンジンが使われる傾向があると言えるでしょう。
