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W型エンジンの動作

W型エンジン(ダブリューがたエンジン)とは、一本のクランクシャフトに対し、3バンクまたは4バンクのシリンダーをW字状(扇状)に配置したレシプロエンジン。4列で放射状に配列したものはX型エンジン、それ以上は星型エンジンとなる。3バンクのものは 英国政府支給品のマークに似ているためブロードアロー型とも呼ばれる。[1][2]

目次

特徴編集

V型エンジンなどに比べ、同程度の気筒数ならばクランクシャフトを短くできる。横幅はV型エンジンより広くなるが、12気筒、16気筒などの多気筒エンジンでは、長さ短縮の効果が大きい。

種類編集

3バンク型編集

 
Alessandro Anzaniが1906年に開発したFan-W3エンジンを搭載するオートバイ

古典的なW型エンジンは3つのシリンダーバンクを持ち、1本のクランクシャフトで全てのピストンを駆動する。

この形式で最初に登場したのはW型3気筒であり、1906年にen:Anzaniオートバイ用エンジンとして開発したものである。このエンジンは後にルイ・ブレリオの飛行機「ブレリオ_XI」に搭載され、1909年にイギリス海峡横断飛行に成功した。後にAlessandro Anzaniはこのエンジンを更に改良し、各シリンダーを120度の角度にした星型エンジンの原型とも言えるAnzani-Y3エンジンを開発した。

1917年にネイピア・アンド・サンは最初の3バンク・W型12気筒エンジンであるネイピア ライオンを開発、シュナイダー・トロフィー・レースで優勝した機にも使用された。 Lorraineは1920年代に450馬力の「12Ed」エンジンと600馬力の「18Ka」エンジンを航空機向けに製作、同時期にen:Isotta-FraschiniW型18気筒で820馬力の「Asso 750」エンジンと1,100馬力の「Asso 1000」エンジンを開発した。

 
ライフW12

このような3バンクのW型エンジンは、多気筒化した場合に中央のバンクの吸排気系の取りまわしが困難となる冷却性の問題があり、多気筒化は放射状に気筒を配列した星型エンジン、もしくはそれの複列化、または、水冷V型エンジンが主流となった。第二次世界大戦後もレース用や試作車での採用例はあるものの成功したと言えるものはなく、1990年にはライフが自製のW型12気筒エンジンを使用してフォーミュラ1(F1)に出場したが、12戦全戦で予備予選落ちしている。その後、ライフは、シーズン途中にレイトンハウスより譲渡されたジャッドエンジンに変更するも、最終戦を待たずしてF1から撤退した。

その後はアウディが3バンクのW型12気筒エンジンを開発するも中途で断念。フォルクスワーゲンブガッティの試作車両向けに3バンクのW型18気筒エンジンを開発し、実際にブガッティ・EB 118ブガッティ・EB 218に搭載したが、構造が複雑すぎて信頼性に欠ける事が露見し、結局市販されないまま終わっている。

4バンク型"ダブルV"エンジン編集

 
ブガッティ・ヴェイロンW型16気筒エンジン。8,000cc 64バルブ クアッドターボ構成で1,001馬力を発揮するモンスターエンジンである

フォルクスワーゲングループが開発したエンジンで2001年にW12型が初めて発表された。現在は特許を持つVWのみで採用されている。同社の持つVR6型狭角V型エンジンをふたつ組み合わせた「ダブルV」(VV)構成となっている。

日本ではこのようなダブルV構成の旧来の3バンク形式のものも一律にW型エンジンとして扱われる事が多いが、英語圏では区別するためにWR型やVV(ダブルブイ、ブイブイ)と呼ぶ事がある。また、4バンク形式の祖国であるドイツではダブルV型4バンク式のエンジンのみをW型エンジンと呼び、旧来の3バンク形式のものはY型エンジンと呼んで明確に区分している。

このようなW型エンジンの場合、排気系および吸気系の取り回しはV型エンジンと同様になり、3バンクのW型エンジンのような問題は生じず、クランクシャフトの全長の短縮によるエンジン長の短縮のメリットが享受できる。

搭載車両編集

W型8気筒
W型12気筒
W型16気筒


オートバイの3バンク型編集

自動車用としては廃れてしまった3バンクW型エンジンであったが、カスタムオートバイの世界では一人のエンジンビルダーの手により3バンクW型3気筒エンジンが復活した。アメリカのJim Feulingはハーレーダビッドソン・ツインカム88(95cu-in) 45度バンク空冷V型2気筒エンジンをベースに、もう1バンクを追加する為のアップグレードキットをリリースしたのである。

航空機の星型エンジンを参考に開発されたこのエンジンは、旧来から存在する3バンク型とは異なり、中央のマスターコンロッドに2本のスレーブコンロッドが繋がれてクランクシャフトを回すというもので、どちらかと言えばW型3気筒の外観に星型エンジンの内部構造をそのまま移植したようなエンジンである。「Feuling W3」と名付けられたこのカスタムエンジンは、通常の構成では145cu-inのピストンが組み合わされて2,327ccとなり、最大180馬力を発揮した。

アメリカの著名なチョッパービルダーであるCory Nessの手により更にチューンされたFeuling W3の中には、185cu-inピストンの3,032ccエンジンと、245cu-inピストンの4,015ccエンジンも出現。en:Biker_Build_Offといったチョッパー・ドラッガーイベントを席巻するエンジンとなった。

しかしJim Feuling自身は2002年12月に死去し、2004年7月を最後に彼が興した会社であるFeuling Motor Companyも売却され、Feuling W3の販売も終了したという。

脚注編集

  1. ^ “The New Sunbeam Overhead Valve Type Engines”, Aviation Week and Space Technology (McGraw-Hill) 3: 32, (1917), http://books.google.com/books?id=GlApAQAAIAAJ&pg=PA32&dq=Broad+arrow 
  2. ^ Domonoske, Arthur Boquer; Finch, Volney Cecil (1936). Aircraft engines: theory, analysis, design, and operation (Engineering textbook). J. Wiley & Sons. p. 7. http://books.google.com.jm/books?ei=rKGxUsqVGKbIsATjpoDoCw&id=qrc7AAAAMAAJ&dq=%22broad+arrow%22+W+engine&focus=searchwithinvolume&q=%22broad+arrow%22+W 2014年4月25日閲覧. "The W, or broad arrow engine, has three rows of cylinders of which the central row is vertical with the other two rows forming equal angles with the vertical." 

関連項目編集

外部リンク編集