V型エンジンについて
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メルセデス・ベンツ製のV6エンジン)
V型エンジンは、
レシプロエンジンの形式の一つで、向かい合う
シリンダー(気筒)を交互に
V字型に並べた構造のエンジンである。
概要
V型エンジンは直列、あるいは並列に並べる配置よりもシリンダ
ボアに拘束されずに
クランクシャフトの長さを短縮できるため、特に多気筒化したときにエンジンをコンパクトにできる。
直列エンジンのシリンダーを左右にずらした
ランチアや
VWの
狭角V型エンジンも広義ではV型に分類されることがあるが、厳密には、向かい合うシリンダーの
コンロッドが一つのクランクピンを共有するものをV型と言う。このため水平対向型であっても
クランクが同位相の場合は180°V型エンジンとも呼ばれる。
直列型エンジンに比べ、シリンダーの挟み角などによって出力特性や振動特性は大きく異なる。
自動車では主に多気筒になりがちな大
排気量エンジンに採用されており、
米国では1930年代から現在まで好んで採用されており、一般的な
乗用車のみならず、
SUVや
ピックアップトラック、
ミニバンなどにスタンダードとして広く用いられている。
一時は米国製自動車(アメ車)の代名詞ともなっていたマッスルカーや、
CART、
インディーカー、
NASCARに代表される
モータースポーツの歴史でも、各
チューナーが覇を競ったハイパフォーマンスなV8エンジン抜きには語ることができない。
また、アメリカでは6気筒であっても、音に鼓動感のあるV型が好まれる傾向があり、それゆえ北米市場を狙ったスポーツカーや高級サルーンではV型エンジン搭載車は多い。
F1など
フォーミュラカーのエンジンにも1960年代から採用されており、なかでも、ターボ時代や多気筒全盛期を生き抜いた
フォード・
コスワース・
DFVとその末裔はレーシングエンジンの金字塔とされる。現在、F1のエンジンは
レギュレーションにより2400ccの
V型8気筒エンジンに統一されている。
オートバイでは少ない気筒数でも振動を減らすことのできるV型の採用例は多く、
ハーレーダビッドソンが45度の狭角V型
OHVエンジンを採用しており、また、L型配置のVツインの
ドゥカティや、縦置きVツインの
モト・グッツィなどは、その独特のエンジン音や
トルク感から多くのファンを惹き付けてやまないばかりか、エンジン自体が
アイデンティティとなっている。
航空機では、
液冷エンジンの多くに採用されており、特に
第二次世界大戦の
ドイツ空軍においては
倒立V型エンジンが主流を占めた。
利点
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気筒数が多くなるほど、直列型に比べシリンダーブロック、クランクシャフトを短くできるため、剛性面で有利。
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スペース効率に優れ、自動車用では縦置き・横置きを兼用できる。(とくにOHVでは)排気量の割りにコンパクトなエンジンとすることができる。
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気筒数と挟み角によっては(8気筒90度バンク・90度クランク=クロスプレーンなど)一次振動がキャンセルされるため、静粛で低振動にできる。
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挟み角と気筒数で異なるが、90度バンクの8気筒の場合などでは、ひとつのピストンが上死点、または下死点にあり、ピストンスピードが0のときでも、対になっているピストンは、一番速度の速い中間点にあるため、低回転でも滑らかにまわり、止まりにくい(直列4気筒・180度クランクでは全てのピストンが止まる瞬間がある)。
欠点
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直列エンジンと比べ、構造が複雑で重量も上回る。
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給排気系のレイアウトが制限される場合がある。
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各バンクごとに排気管をまとめると排気干渉を起こすことがある
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気筒数、挟み角によっては不等間隔爆発となることから、特に低速域でトルク変動が起こる(現在では位相クランクピンで等間隔化が可能)。
種類
関連項目
V型エンジンについて