特殊な型のエンジンを、特に長所を教えて下さい。 ロータリーエンジンの長所だけは、単純明快で解り易いですが。

Question

燃焼効率（トルク）を犠牲にして高回転・高出力（馬力）とコンパクトなエンジンで、正にスポーツカー専用の特性ですが。

では水平対向や直６の長所はどの辺りでしょうか？

水平対向は低重心という主張をよく聞くけど、それほど車高を低く出来てる様には見えませんが……

直６はちょっと前迄何処も使っていたから特殊と言って良いかは判りませんが、今ではBMWの代名詞になっている様です。

その「マグネシウム合金を使ってまでして剛性を高めて」直６にする利点は何でしょうか？
それでは同じマグネシウム合金の強度で、同じ条件でＶ６を作る場合は。

マークⅡが直６ですが、出だしや低速域は鈍臭いけど、高回転の伸びが物凄いと感じますが。

高性能なポルシェやBMWが使う以上、ただの差別化だけなのかな？という疑問が有ります。

補足

有難うございます。 ここまで詳しく教えて頂いているのに物分かりが悪くて恐縮ですが。 「直列６気筒の長所は振動が少なく、短所はレスポンスの悪さ」は、やはり高回転まで回し易く高速走行向きのエンジンと捉えて間違い無いでしょうか？ そして低速域はＶ型に較べると弱い、と。

Answer 1

【補足のご質問に】
その通りです。ただクランク軸ねじれ振動は高回転側で厳しいので，BMWのようにシャフト，ブロック，ラダーフレームなどの強度確保が必要です。なおレスポンスとは，低回転域から高回転域まで短時間，かつリニアに吹き上がるという意味です。

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●水平対向型のメリットとは？
最大のメリットは，エンジン全長が短く，エンジン高さが低い点です。VWのビートルのように，リアオーバーハングを短くし，エンジン上部にスペースを確保するためには，水平対向が必須です。
2番目のメリットは空冷に好適な点です。4気筒エンジンでも左右2気筒ずつになり，燃焼室温度が直列4気筒より均一になり，耐ノック性が向上します。

●デメリットは？
最大のデメリットは，排気量が大きい場合，ボア・ストロークのアスペクト比がうまく取れなくて，ショート・ストロークになり，燃焼室表面積が大きく，冷却損失が大きい点です。これは燃費やトルクの悪化，そして耐ノック性の悪化（燃焼時間が長い）になります。
2番目のデメリットは，可変動弁のレイアウトがやりにくい点です。最近のクルマはバルブトロニックのように複雑な構成の可変動弁のため，エンジン幅（＝ピストン・ストローク側の長さ）が必要です。
3番目のデメリットは，重心を低くすると，排気系処理が難しい点です。等長や直下エキマニをやろうとすると，低重心は困難です。このため先代までのレガシィはエンジン重心が高く，フロントデフの収納が簡単でした。このためカタログには，エンジン単体の重心が低いと書かれていました。

●直列6気筒型のメリットは？
最大の理由は，振動が小さい点です。しかし実際には，クランク軸長さがV6型より長いため，クランク軸のねじれ振動を生じたり，エンジンブロック自体の振動が起きやすくなります。このためBMWのようにマグネシウムとアルミニウムを組み合わせて（当然，電食試験あり），軽量化と強度維持を両立したわけです。このような複雑な構造のエンジンブロックはBMW以外でつくることができず，BMWだけが直列6気筒型エンジンをつくることになりました。ただしボルボも直6をつくっていますが，BMWのエンジンとはまったく別の次元です。

●デメリットは？
最大の欠点は，クランク軸のメタルベアリング数が多い点です。V6なら4個で済むところが7個必要です。このため摺動抵抗が大きく，レスポンスが悪化します。
2番目はエンジン長さが長いため，前部重量配分が大きくなってしまう点です。BMWのように車室内に近づけるためには，振動の振幅を10mm以内におさめる必要があります。このような低振動エンジンは，BMW以外では困難です。

●ポルシェの事情は？
ポルシェは，RR以外にいろいろな車を作りました。しかしやはりRRでないと，売れないのです（カイエンを除く）。これは911の強烈なイメージのためです。狭いエンジンコンパートメント，複雑な吸排気系，操縦安定性から見て，最悪の前後重量バランス，どれもクルマとしては駄目な条件ばかりですが，ポルシェのイメージ維持のため，今後もやらざるをえません。

●BMWの事情は？
バルブトロニックは4気筒，V8，V12と採用していき，最後に直6に使いました。それくらい直列6気筒型を大切にしているのです。失敗の許されない直6なのです。このため直6には，BMWの最高のエンジン技術を投入しました。
しかしターボ・チャージャによるダウンサイジングの波があるため，直6の2.5Lエンジンまではなくなり，直4＋ターボになるでしょう。つまり直6は3L（＋ターボ）のみになりそうです

簡単ですが，ご参考になれば幸いです。

質問者からのお礼コメント

一度に二つもした質問に、詳しく解り易くご説明戴き有難うございました。

暴言だけど、燃費を無視したエンジンの方が乗ってて楽しいですね。

ロータリーにせよ直列６気筒にしろ。

ポルシェは足枷が着いた様ないびつな条件下でも、911が耐久レースで優勝とか。

BMWは直列６気筒で本来はレスポンスが悪く弱い低速域を、ハイブリッド化に頼らずに直したり。

やはりこの２社は凄いんですね……