2022年10月7日

エンジンの種類別に特徴を紹介

車の心臓部分ともいわれる「エンジン」。

エンジンは使用される燃料や仕組みによって違いがあり、種類は実に様々。

性能にも大きく関係してくる重要パーツなので、自動車の購入を検討する際は外せないポイントではないでしょうか。

そこで今回は、車における重要パーツ「エンジン」にフォーカスし、種類の違いや名機を搭載したモデルなどを紹介します。

1 動力源、仕組みの違い

車のエンジンは使用される燃料の違いや仕組みによって分類されます。

ここでは4つのエンジンについて説明していきます。

1-1 ガソリンエンジン

ガソリンエンジンは、その言葉通り燃料にガソリンを用いるエンジン。自動車に使われる動力源として最も一般的なものです。

「吸気」「圧縮」「燃焼・膨張」「排気」の4つのサイクルで力を生み出しており、4サイクルエンジンとも呼ばれています。

点火プラグを使用して着火、爆発で得たエネルギーを動力へ変換します。ガソリンエンジンは振動や騒音が少なく、高回転まで安定した出力を得られることがメリット。

また他のエンジンと比べ、比較的コンパクトな設計が可能で製造費用が安価で済む特徴もあるので乗用車に多く取り入れられています。

1-2 ディーゼルエンジン

ディーゼルエンジンは軽油を燃料として使われているエンジン。

前述したガソリンエンジンと同様で4つのサイクルで力を生み出す、4サイクルエンジンです。仕組みとしては点火プラグは使用せず空気を圧縮して高温状態を作り、シリンダー内へ噴射して自然発火させます。

優れた熱効率と高い燃費性能により、燃料費を抑えることができることが特徴です。

ガソリンエンジンと比較すると、騒音が大きく高回転には不向きで加速性能が低くなってしまうことがネック。

低速トルクは高く坂道などで力強い走りができることから、トラックやバスなどの商業車に多く採用されています。

1-3 ロータリーエンジン

ロータリーエンジンはシリンダー内で、ローターと呼ばれる回転子を回して動力を得る内燃機関のこと。

「ローター」「シール」「エキセントリックシャフト」「ハウジング」の4つのパーツで構成されています。

正式名称はパンケル･ロータリー･エンジン。発明したのはドイツのフェリクス･ヴァンケル。回転子が三角形になっていることが特徴の一つ。元々は航空機用エンジンとして開発されたものでした。

構造上、部品数も少なくコンパクトで軽量なことがメリット。回転運動が低振動なため静粛性に優れていることも魅力の一つ。パワーロスを最小限に抑えて、効率よく動かせることがハイパワーに繋がっていくエンジンです。

しかしながらロータリーエンジンはメリットばかりではありません。燃費が悪い点や低速回転時には吸排気効率が上がらないというデメリットも…。

孤高のエンジンと呼ばれたロータリーエンジンについて、構造や搭載したモデルなどを紹介。

1-4 ハイブリッドエンジン

ハイブリッドエンジンは動力源が2つあり、エンジンとモーターを使用しています。エンジンの動力で発電し、モーターを動かすことで動力を得る仕組みです。

これにより、エンジンとモーターを状況に応じて使い分けられることが特徴。

例えば発進する場合や坂道など、自動車にとって比較的大きなパワーが必要とされる場合であれば、モーターがエンジンをサポートしてくれます。またモーターがエンジンをサポートしてくれるので、エンジンの負担が小さく燃費が良いこともポイントの一つ。

珍しいタイプのエンジンだったため、ラインナップ当初は特殊なイメージを抱かれがちでした。現在では多くのモデルに搭載されており市民権を得たエンジンです。

2 ガソリンエンジンの種類と特徴について

前述したようにエンジンは動力源によって分類されており、それぞれ特徴を持っています。

その中でも最も一般的なのがガソリンエンジン。これまで多くのガソリンエンジンが登場しましたが、その種類は実に様々。

ここではガソリンエンジンの種類と、その特徴について説明していきます。

2-1 直列型エンジン

直列型は全てのシリンダーが一直線に配置されているエンジン。

多くの車に搭載されているエンジン形式で、シリンダーの本数によって性能が異なります。一般的なエンジン形式なので、コンパクトカーから高級車まで幅広く搭載されてきました。

自動車に採用されるのは4気筒が多く、2気筒から6気筒までが用いられています。

メリットはシリンダーが一列に並ぶことで、カムシャフトを駆動するために機構が一つで足りるなど、部品点数が少なくコストを抑えられること。また他のエンジン形式に比べ、軽量になり排気系の取り回しも単純なことも特徴の一つ。

その反面、気筒数が少ないと振動が発生しやすくなり、気筒数が多い場合は場所をとってしまうため、レイアウトが制限されてしまうなどデメリットも少なくありません。

2-2 V型エンジン

V型エンジンはシリンダーをVの字に配置したエンジン形式。

他のエンジン形式と比べ、最もコンパクトにまとめられた設計になっているので6気筒以上のエンジンで採用されるのが一般的です。

気筒数が多いので剛性面が高くなり、スペース効率に優れているので縦置きだけではなく横置きができることがメリット。また多気筒エンジンは排気音が特徴的な高音になる傾向があり、排気音に虜にされた方も多いのではないでしょうか。

その反面、横置きにした場合にスパークプラグの交換が難しくなるのでメンテナンス性が難しくなります。また排気量の大きなエンジンで採用されることが多いV型エンジンですが、構成されるパーツが多くなるので重量が重くなりがちです。

2-3 水平対向エンジン

水平対向エンジンはクランクシャフトを挟んで対になるピストンが向かい合うように作動するエンジンのこと。ボクサーエンジンやフラットエンジンと呼ばれることもあります。

水平対向エンジンが誕生したのは1897年まで遡ります。現在では自動車の高級ブランドとして有名な、メルセデス･ベンツの創業者であるカール･ベンツ氏によって生産されました。

他のエンジン形式と比べコンパクトな設計になっているため全長は短く全高は低くすることができます。これにより旋回時のロールが軽減され、切り返しやステアリングのレスポンスが向上します。

またクランクシャフトを左右のシリンダーブロックが均一に挟み込む構造になっているため、剛性が高くなることもメリットの一つ。

その一方で水平対向エンジンは他のエンジンと比べ、細かな設計が必要になり専用パーツを使用するため生産コストがかかってしまいます。メンテナンス時には専用パーツが必要になるケースもあるので、当然ながらコストも割高になりがち。またシリンダーが水平に配置されているため、オイル漏れを起こしやすいということもデメリットの一つ。

性能は優れているものの、生産コストがかかってしまうことや細かな設計が必要になることから現在ではほとんどの自動車メーカーでは採用されていません。

国内自動車メーカーであればスバル、海外であればポルシェが搭載しているのが水平対向エンジンです。

水平対向エンジンについて、さらに詳しく知りたい方はコチラも併せてご覧ください。