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直列6気筒エンジンが優れている理由 メルセデスが直6を復活させたワケ BMWがこだわる根拠[08/19]


1 ：2018/08/20 ～ 最終レス ：2018/09/09
振動特性に優れる直列6気筒。しかしレスシリンダー化と衝突安全対策の観点などから、ひとり気を吐くBMWを除き自動車用としてはもはや絶滅危惧種──と思われるなか、ダイムラーが直6エンジンを復活させてきた。あらためて、このエンジンの特徴とねらいを考えてみる。

レシプロエンジンの性能を規定するのは、第一にシリンダー内径×行程、つまりボア／ストロークとそれによって決定される単室気筒容積である。特にガソリンエンジンの場合、シリンダー内径はプラグ点火の火炎伝播距離という制約から無闇に大きくすることは憚られるため、概ね100㎜が上限とされる。第二次大戦時の航空機用ガソリンエンジンには200㎜級の内径を持つものもあったけれど、航空機用エンジンはフェイルセーフの観点から２プラグが必須であること、常用エンジン回転数が2000rpm台に収まり、自動車用のように高回転を用いないから何とかなったのだろう。

　内径に制約があるからには、単室容積を大きくするには行程を上げる他ない。しかしこちらも同様に制約が発生する。同じ単室容積のまま内径を減らすと燃焼室がコンパクトになって冷却損失が減る代わり、吸排気弁の開口面積が減って混合気の吸入効率が悪くなる。また、行程を長く採ると単位時間クランク１回転あたりのピストン移動量が大きくなる。言い換えるとピストン速度が上昇して機械的抵抗が増すのだ。

　ロングストロークになればなるほど平均ピストン速度は上昇し、フリクションと機械的強度の点から高回転化が難しくなる。エンジンの出力は要約すれば単室容積あたりの実効トルク（排気量）×回転数であるから、高出力化するには気筒容積を増やすか、高回転化するしかなく、どちらの方法にも物理的な限界があるというわけだ。

　そこで、もうひとつの解法が登場する。気筒数を増やす方法だ。　

　単室容積500㏄／行程86㎜の単気筒エンジンを内径をそのままに行程を43㎜として250㏄×２気筒とすれば、平均ピストンスピードは半分になる。その分回転数を上げることで高出力となるし、内径×行程をそのままにして単に気筒数を増やせばこれまた出力は上がる。

　ガソリンエンジンの気筒単室容積には一種のセオリーがあって、概ね400～500㏄が抵抗と冷却損失のバランスがとれているとされる。それ故にエンジンの出力バリエーションを作るには、気筒数を増減することになる。世の２ℓ級エンジンがおしなべて４気筒となるのはそうした必然的理由がある。車格に応じて必要な出力が定まれば、あとは気筒数をどうするかーーーがエンジン設計の要諦となるのである。

■多気筒にするとクランクが長くなる

　カール・ベンツとゴットリープ・ダイムラーが作った世界最初の実用ガソリンエンジンは当然ながら単気筒。そこからエンジンの進化は多気筒化と同義であったといってよい。ただし多気筒化には紆余曲折があった。

　２気筒エンジンを作る際、誰でも思いつくのはクランクピンをふたつ並べた直列（並列）２気筒だ。ところが世界初の２気筒エンジンはV型だったのだ。しかもクランクピンだけでなく、コンロッドもひとつ。ひとつの大端部から二叉になってふたつの小端部とピストンを形成するV型としていた。なぜこんな面倒なことをしたかといえば、おそらくピンをふたつ持つクランクシャフトを作るのが困難だったからだ。クランクシャフトは自動車で最も強度と剛性が必要とされる部品であり、屈曲しながら両端は同一軸上に正確になければいけない。それほど精度が必要な部品を19世紀の技術水準で作るのは難しかったはずだ。

　直列方向に気筒数が増えれば、クランクシャフトはどんどん長くなる。長くなればピストンの上下動でクランクは曲げと捻り方向に複雑な応力を受けてのたうち回るようになる。折角高出力＆高回転のために多気筒化しても、クランク強度の問題で高回転化できなくなる。
　
続きはソースで

■ゴットリープ・ダイムラーが製作した多気筒エンジンは狭角V2だった。
https://motor-fan.jp/images/articles/10005294/big_556899_201808190801550000001.jpg
■星形エンジンの例。最少気筒数は3。5、7、9気筒などの例があり、さらなる多気筒化の際には複列化する。
https://motor-fan.jp/images/articles/10005294/big_556901_201808190803400000001.jpg

https://motor-fan.jp/tech/10005294

2 ：
よほどユーザーからのリクエストがあったんだろうな。ダウンサイズターボじゃつまらん
車ばかりになってしまう。

3 ：
いまさら　ゴロー

4 ：
壊れないからなwこれがすべてｗｗ

5 ：
直6と謂えば・・・・S20だな

6 ：
じゃあなんでV6を造ったんだよということになるわけだが

7 ：
大型ディーゼルトラックは、直六が主流なんですけどね。

8 ：
>>6
縦置きにしたときのサイズの問題じゃね？

9 ：
CBXが復活するのか？

10 ：
>>4御意
日産L20なんて「ボディ腐ってもエンジンだけで走る」って称賛の嵐だったからな

11 ：
>>6
直6の方がエンジン単体では理想だけど
エンジンの長さが長くなってクラッシュストロークが取れないから

12 ：
巨大な松明になってチョウセンに一すじのヒカリを

13 ：
単純にコスト削減だろ

14 ：
そして修理できない韓国で燃えると

15 ：
直6は直3、直4エンジンと共用生産するのに便利だからやってんだろ。それが一番の理由

16 ：
4サイクルだと6気筒にすると振動は抑えやすい
そういうことだろう、

17 ：
そうそう！！
ディーゼルが毒ガス撒いてたせいじゃないわけ。
直６が優れてたからだよ。
日本にフルボッコされて、いちど撤退したけどいいものだから復活したわけ。

18 ：
ようやく6気筒エンジンも復活か。
C250だけど4気筒とはまるで違う。
ヤナセに繰り返し話をしてた甲斐があった。
ポルシェも4気筒だけの予定のようだが、6気筒エンジンも継続かな？

19 ：
水平対向はどうなん？実質直列と同じじゃない？

20 ：
路線バス界隈と4t級トラックが4気筒化ばかりで辛い
特に路線バス、明らかに6気筒車より騒音・振動面で劣る
あの爆音エンジンなんなのさ？なぁいすゞ？

21 ：
>>6
エンジン長の問題だね。
衝突基準の関係でV6の方が「潰れ代（クラッシャブルゾーン）を確保し易い。

22 ：
サイドバルブが振動面で有利だろ？

23 ：
環境に優しいディーゼルとか、電気自動車が駄目で出してきたんだろう？ｗ

24 ：
６気筒こそGT-R　４気筒はRS

25 ：
>>10
「御意」の使い方がおかしいよ。
御意は「仰せのまま」に、の意味。「その通り」とは違う。

26 ：
4気筒100馬力のコンパクトカーでも踏めば速い
マツダはコンピューターの設定で味付けしてる

27 ：
航空機エンジンと比較してるが、あっちは四重星形３６気筒なんて化け物まである。
車用のおもちゃとは次元が違うよ。

28 ：
ストレート６はシュイーンって廻るけどV8はドロドロ～って廻るのよね
MBは無振動無音を求め、BMはクォ～ンって音が足元からして廻す快感？を与えてくれる
コンセプトの違いがもろにわかるよね

29 ：
>>28
シングルプレーンならドロドロ回らない。

30 ：
だからってＺとか直６には戻らないよ
理由はアメリカではＶ６のほうがステータスが上だから。

31 ：
一亀頭猿人ロングストロークピストン運動

32 ：
なんにせよ世界はeパワー系レンジエクステンダーに移行せざるをえない
エンジンはモーターの動力性能に勝てないし
リチウム電池はコストと充電時間が掛かりすぎる

33 ：
>>18
別にヤナセに話したから復活ではないと思うよ

34 ：
＞ところが世界初の２気筒エンジンはV型だったのだ。
＞しかもクランクピンだけでなく、コンロッドもひとつ。
＞ひとつの大端部から二叉になってふたつの小端部とピストンを形成するV型としていた

ハーレーのエンジンがこの形式だったかな？

35 ：
ホンダのインスパイアは直列5気筒、
縦置、FF、なにがしたかったんだろ？

36 ：
グダグダうるせーな。
180°V12でいいだろ。

37 ：
とにかく一番なのがSOHCの6気筒
BMWはとくによかった。ベンツも。
ふけ上りもサウンドも最高、DOHCはいまいち
SOHC復活希望
本田でもSOHCならほしい。

38 ：
いろいろ言い訳がましく言ってるが、
BMWの４気筒エンジンの情けない音聞くと笑うよな
そりゃ６気筒に戻さないと商品力ないわ

39 ：
見た目はVのほうがかっこいいねえ

40 ：
トヨタスープラの2JZ-GTEがいまでもドラッグレースで引っ張りだこで実証されだからだろ

41 ：
ディーゼルのＢＭ ベンツオジサン涙目だなw

42 ：
>>34
ハーレーのコンロッドは一体ではなくちゃんと2本ある
普通同ピンV2のコンロッドは左右にズレているが
ハーレーは一致しててカップリングがない。下図参照
https://1.bp.blogspot.com/-ZGqKgTleet0/T1FPRlTJ0tI/AAAAAAAAABo/rgYdj7Y9_9c/s1600/IMG_5999.JPG
https://pds.exblog.jp/pds/1/201201/12/62/a0248662_347576.jpg

43 ：
シルキーシックス
クズヒキニには味わえないだろう
まあせいぜい知ったかぶりを繰りひろげろ

44 ：
M4試乗したけど、シルキーとは感じなかったな。

45 ：
>>35
いわれてみればそうだが
、当時あれはとてもカッコよくみえた。

46 ：
モーターの時代に今更６気筒ｗｗ
化石を引っ張り出すようなもの

イーロンマスク

47 ：
GTRもブースト上げたらすげーパワー出せたもんな

48 ：
直噴で高圧縮だとそんなにシルキーじゃないよね

49 ：
直六は、Ｖ６に比べ部品点数少ないし切削加工設備も直４共通で行けるから
製造コストが比較的安いんだよね。振動も少ないし。

ただ、クランクシャフトが長くなって剛性面や強度面で不利。
あと以前は、低速トルクが薄くなりがちな特性だったから高出力化でピーキーになりがちだった。

６－２－１排気を用いることで低速トルクも稼げるようには、なったけど。
３気筒づつまとめて、それぞれにターボを配置するツインターボが６気筒で多く用いられる理由。

50 ：
>>19
めっちゃ広げたＶ型

51 ：
>>43
中古の130なら買えるでしょ

52 ：
最近はトルコンも多段変則でギヤ多いし
直６だと、FRで、長いボンネットになるな

53 ：
>>36
キハ181系ですね

54 ：
よく走ってるRーリにしては安いほうなんだろうか？
カッコはいいけど恐らくV8のやつ
あれうるさいだけで全然いいと思わない
あれは要するにRーリの貧乏人版なんだろｗ

55 ：
>> ガソリンエンジンの気筒単室容積には一種のセオリーがあって、概ね400～500㏄が抵抗と冷却損失のバランスがとれているとされる。

なるほど。ヤマハSR500はバランスいいんだ。
そのわりにケッチン喰らうけどな。

56 ：
>>51
新車買いきらんの？

57 ：
今さら直6かよ
前が重いからバランス悪いから
v6になったのに

58 ：
>>37
化石でも掘ってろ

59 ：
電気自動車とその時代

60 ：
>>35
だから売れず、買った奴は後悔。
結果、市場からフェイドアウトww

61 ：
>>36 DML30H系でも積んどけ

62 ：
ブン廻さなきゃ直6のデメリットはあんまないわな


場所食うことを厭わなきゃ。

63 ：
>>55
バイクは１気筒あたり200ccが理想らしいね。
750ccの４気筒が丁度それくらい

64 ：
>>58
掘ったのを買ってるよ

65 ：
>>50
V型と水平対向は全く違うものだよ

66 ：
マツダは次に直６持ってくるが、トヨタはどうするかな？

67 ：
>>6
V6は単純にコストがI6より高い。
V6は2列に分かれているので、単純に考えると可変動弁系なんかの高価な部品のコストが2倍。

68 ：
>>35
前後重量配分及び低重心にこだわるがため
それと横置きだとサスペンションとの配置的に横巾を大きくとらざる得なくなっちまうんだわ
(5ナンバーを税制優遇、左右に重心を持ってくるとハンドリングに悪影響を与える)

その頃のホンダはハンドリング性能を極めたいがFRレイアウトを持ってなかったので仕方なくFFミッドシップというレイアウトを選択
インスパイアは発売当時、高級車との位置付けとされていたので直4だと振動、音質的に不利
直6又はV6だと重量、重量配分、エンジンスペースに不利
との事で間の直5を選択
高級感及び旋回性は増したが結局、前輪駆動だとフロントに荷重がのらないと加速(路面がウェット)時にグリップ不足を招き衰退した

69 ：
直６じゃ横置きできない
直４でも十分滑らかに回る
エンジンが縦に長いと吸気が均等に行き渡らない問題もある

70 ：
直６だと、ＦＦは無理だろうし、意義は薄い思うナ　日本だと直４だろうな

71 ：
つまりピストンではなくシリンダーが動けばいいんだな？

72 ：
>>23
だと思うよ
マニアとリッチ目当てのニッチ市場なら有りえる

73 ：
直６復活は嬉しい
どのエンジンでも基本的に気持ちいい
RBなら回して楽しいし１Jなら音が好き

74 ：
なんでクランクにこだわるかね
カムシャフトみたいな駆動軸にしてカムをダイソン扇風機型コンロッドでスライドさせればいいじゃん？
加工は楽だしストロークの制限も緩みサイズも減せるのに

75 ：
直６だと、トルコン多段化と、ハイブリット化　双方対応できず墓穴いう

76 ：
新しいBMWの4発乗ってるが、言われるほど変な音じゃない
つーか室内では殆どエンジン音は聞こえない
6発信者って、型落ち乗ってる貧乏人？

77 ：
新しいBMWの4発乗ってるが、言われるほど変な音じゃない
つーか室内では殆どエンジン音は聞こえない
6発信者って、型落ち乗ってる貧乏人？

78 ：
エンジン単体で見てるから訳が分からん流れになってるんだろ
ターボやモーター、バッテリーなどパワーユニットとしてみればV6では幅が広くなりすぎるんだよ

79 ：
>>76 >>77
4発のBMしか買えない奴は貧乏じゃないないの？
そもそも、4発のBMってどのモデルなの。比較検討にも入らないわ。

80 ：
AMG　GTに直6積んでくれんかのう・・・

81 ：
駆け抜ける喜びとか50:50とか言ってたの忘れて
FF量産し始めたBMWにもう直6のブランドを名乗る資格はない

82 ：
シルキー6と呼べるのはアルピナくらいのモンだろ。

83 ：
>>63

900cc四発をカワサキが選んだのもそんな理由だっけ?
225ccと言えばセローもTWも有ったな
トライアンフも3気筒675cc...今は750か。
軽トラの3気筒もそういえばその辺...

84 ：
NAじゃないとシルキーとは言えないな。

85 ：
やっぱエンジンは完全パランスがいい

86 ：
>>84
んなこたあない

87 ：
>>1
全文読んだが、なかなか良記事
中学生くらいのメカニズムに興味を持つ子に読んでもらいたい

88 ：
>>81
これ
50:50はどうなった？

89 ：
>>69
吸気が均等に行き渡らない
↑本当か？そこまで古臭くはないだろ？ｗ

90 ：
>>31
直噴

91 ：
>>27
それ一番後ろの列が冷却できなくね？
せめて油冷にしたくなる

92 ：
>>87
俺も思ったけど、要約もできない>>1は元記事読んでないと思うよ

93 ：
>>6
直6は一次振動、二次振動はないが、クランクシャフトが長い分三次振動が大きい。v6はシャフトが短いので有利

94 ：
メルセデスのM256型、直6は決して復古調ではなく
斬新なアイデアに溢れた最新のエンジンだ

メリットはまずシンプルなターボ吸気系の配管
V6ではツインターボにして配管も左右2系統になる
M256はシングルターボで配管は半分

一番は48 volt の電装でISG（インテグレーテッド・スターター・ジェネレーター）
をエンジン本体と一体化していること、ISGは駆動用モーターとしても働く

補機を駆動するベルトを廃止し、オルタネーターはISG化、
ウオーターポンプ、エアコンコンプレッサーは48Vで電気駆動
システム全体としてのエネルギー利用効率は上がる
ベルトが無いので、その分全長は短くなる

発電機、モーターの進化により動力が必要なシステムを電動化すると
効率が高くなるのは航空機の世界でも同じ

Boeing 787 では、従来エンジンの圧縮空気を一部抜いて動力としていたのを廃止
大幅に電動化した、その代表が予圧、空調システムだ
翼の防氷も電気化された、ブレーキのピストンを動かすのも電気だ
電動で微妙なブレーキのタッチも制御できるようになった

メルセデスの電動化が決定的となるまでは、暫定でL4, L6, V8 (全て過給式)エンジン
48V電装が使われるだろう

95 ：
>>68
そしてSHAWDの登場で「ついにFFミッドシップが完成する」と思われたが、このタイミングでまさかのエンジン横置き
北米アコードとプラットフォーム共用化するための苦渋の決断だろうと思ったら、
まさかの専用プラットフォームで、もはやホンダが何をしたいのかわからなくなった

96 ：
俺バイクのりなんだが、直四＋2軸二次バランサーの構成でも十分シルキーに感じるわ
四輪だとそこまで振動にシビアじゃないし、レーサーでもない限りエンジンをリジッドマウントなんてしないから、
2軸のバランサーは一時期の三菱が採用してたくらいか

97 ：
>>94
制作コストと動力損失考えたら単気筒が理想だけど振動が問題なら
スタジェネを利用して振動を電気的にコントロールできないのかな

98 ：
手抜きしてないでV6にしろよ

99 ：
>>63
ホーネットやバリオスは4気筒250ccで気筒あたり62cc。
高2の時にバリオス乗ってた。吹け上がり感が楽しかったけど高速乗ると疲れた。

100 ：
俺アメリカ人だけどV8じゃないと嫌だよ


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