180度Ｖ型エンジン

先週の土曜日、幌っとＯＵＴの定例ミーティングでわきゃわきゃと雑談していたら、「180度Ｖ型エンジン」の話が出ました。
それで、水平対向エンジンと180度Ｖ型エンジンはどう違うの？っていう話になったんですが、僕、うろ覚えで「確か…左右のピストンでジャーナル？を共有？…してるとか、してないとかで、全長が短くなる？とか、ならないとか、なんかそんな感じじゃなかったでしたっけ～」とか適当に言っちゃったんですけど、かなり昔に調べたことなので、すっかり忘れてしまっていました（苦笑）
そんなわけで、あらためて調べてみたので、レポートしてみまーす。

まず水平対向エンジンは、横に平べったくて、ピストンが向かい合って動いてるエンジンですよね。
それに対してＶ型エンジンは、Ｖの字になってるエンジン。
Ｖ型エンジンの角度（バンク角）には、60度とか72度とか、90度とか、120度とかがあって、回転バランス的に言えば理想は120度らしいですが、これを180度にしたものが180度Ｖ型エンジン。

外からの見た目は、両者ほとんど同じで、具体的に違うところはクランクシャフトの形。
水平対向エンジンは、コンロッド１本ごとにクランクピンを１つずつ使っていますが、180度Ｖ型エンジンの場合、向かい合うコンロッド同士でクランクピンを共有しているようです。
つまりひとつのクランクピンにコンロッドが２個ついてる。
Ｖ型ってみんなそうなんでしたね、だから気筒数の割に全長短い。
共有してたのはジャーナルじゃなくてクランクピンでした、やっぱりうろ覚えなんて当てにならんなぁ(^^;)
ジャーナルを共有してどうなる（汗）


参考：直列４気筒エンジン用のクランクシャフト。
画像はマルハモータースさんのＨＰから無断借用してきて加工しています。
マルハさんごめんなさい。

左右のピストンの動きを見たときに、まず水平対向エンジンの場合だと、右側のピストンが右側に動くと、左側のピストンは左側に動くので、振動が相殺されます。
これが水平対向エンジンのメリットですね。
が、180度Ｖ型エンジンの場合は、クランクピンを共有してるので、右側のピストンも左側のピストンも同じ方向に動きます。
なので振動が相殺されません。
もしも２気筒とかで作ったら、すごい振動の大きいエンジンになっちゃうでしょうね～。
でも実際は気筒数が多いから大丈夫、と。

180度Ｖ型エンジンを実際に搭載している車両というと、フェラーリの512BBとか、1970年代のフェラーリのＦ１マシンが有名らしいです。
あと、初めて知ったんですけど、メルセデスもグループCカーに搭載していたみたいですね。
他にも、スバルが昔Ｆ１用に供給していた水平対抗エンジンも、実際は180度Ｖ型エンジンだったようです。

180度Ｖ型にするメリットは、というか、左右のピストンでクランクピンを共有するメリットは、まずクランクシャフトの長さを短くできること。
クランクシャフトが短くなると、エンジン自体の全長をいくらかコンパクトにできるのと、クランクシャフトの剛性が保てますね。
それから、左右のピストンが同じ方向に動くので、クランクケース内の圧力が比較的一定に保てるため、ロスが少ないこともメリットのようです。
水平対向エンジンだと、左右のピストンが上死点に向かう時は負圧がかかっちゃうし、左右のピストンが下死点に向かうときは加圧されちゃって、そのぶん抵抗になっちゃいますもんね。

市販車であるフェラーリ512BBの場合、なぜ180度Ｖ型エンジンが採用されたかというと、トランスアクスルの上にエンジンを置くという二重構造を使いたかったからのようです。
ＭＲレイアウトであるフェラーリ512BBのエンジンは12気筒、大きなエンジンですが、これをミッションの上に配置すれば、そのぶんホイールベースを短くできるので、室内に広いスペースが確保できるという寸法。
ミッションの上にエンジンを置くわけですから、まさか直列エンジンなんか載せられませんし、できるだけ全高の低い、というか、平べったい、180度Ｖ型にせざるを得なかったという感じなんでしょうね。
もしも直列６気筒のRB26とか積んでたら、重心が高すぎてすぐ横転しちゃう車になってしまいそうです（笑）

…っていうかオイル交換できない（笑）

しかし実際にはやっぱり他のスーパーカーと比べると重心が高くなってしまい、乗りにくい車だったみたいですね。
ちなみにテスタロッサとかも同じ構造なので、同じ問題を抱えていたそうです。
まぁ、でも個性的なクルマですから、それはそれで面白いというか、チャームポイントではあると思います。
重心が後ろ寄りになる分、トラクションの確保という意味では効果はあったかも？

それにしても、技術者の方たちは頭いいというか、いろいろ考えるもんですねー。
アイディア思いついたとしても、それを実用化させちゃうところがすごいと思います(^^)

参考資料
http://www.supercarnet.jp/File/File-Ferrari/BB/BB.htm
http://www.webcg.net/WEBCG/qa/engine/000014346.html
ほか