軽自動車は３気筒と４気筒、どちらが多いですか？

Answer 1

●データ
2010年の販売比率を添付グラフで示します。これから4気筒車は商用車を含めて3%くらいです。なおサンバーは2010年4月以降，3気筒モデルに変わっているので，実質1%くらいです。そうなると，コペンやパジェロミニをあわせても2%以下でしょう。

●どうして4気筒車は無くなってきたのか？
最大の理由は燃費です。4気筒では燃費目標に達することができないのです。

●どうして4気筒はダメなのか？
じつはターボ車に限らず，NA（自然吸気）エンジンでも4気筒はありました（スバル ステラ前型車）。このステラで比較してみましょう。

前型ステラ／現行ステラ（＝ダイハツからのOEM）

気筒数 ＝ 4気筒／3気筒
出力 ＝ 54馬力/6400rpm／52馬力/7200rpm
トルク ＝ 63Nm/4400rpm／60Nm/4000rpm
変速機 ＝ CVT／CVT（ただし入力軸に減速段あり）
車重 ＝ 860kg／810kg
燃費 ＝ 22.5km/L／25km/L

つまりダイハツの3気筒にしてから，エンジン出力はやや低下したものの，燃費は11%改善しています。

●どうして4気筒は燃費が悪いのか？
下記の4つがありますが，最大の理由は冷却損失です。

1気筒あたりの排気量 ＝ 165cc／220cc

これからボア，ストロークにもよりますが，燃焼室の表面積は下記のようになります。

燃焼室の単純な表面積 ＝ 100%／92.5% → 3気筒の方が小さい

●燃焼室表面積が小さいと？
燃料の発熱量のうち，実際に駆動力に使われるの20～25%くらいです。だいたい30～35%くらいは，冷却系への排熱として捨てられます。この損失を「冷却損失」といいます。この損失は，エンジン駆動力くらいの大きさなので，少しでも減らすことが燃費改善に重要です。

実際は振動が大きいので実現できませんが，もし1気筒にしたら，この表面積は35%も小さくできます。つまり燃費が良くなります。

最近は，軽自動車エンジンの2気筒化が検討されています。もし2気筒にしたら，表面積は19%も小さくなります。3気筒を基準にすれば，13%くらい小さくなります。

●3気筒化による燃費向上代は？
だいたい下記の通りです。

・摩擦損失低減による燃費向上 6% … クランク軸のベアリングやシリンダ／ピストン間の摺動面積が小さくなります
・冷却損失低減による燃費向上 4% … 燃焼室表面積が小さくなることによる

つまり4気筒を3気筒にすると，10%も燃費が改善できます。これが3気筒を選ぶ最大の理由です。

●どうして4気筒を選んだのか？
燃費改善には，燃焼室表面積を減らすことは，エンジン工学の常識です。にもかかわらず，気筒数を増やすのは，下記4つの理由からです。

(1) 数字信仰 … 2気筒より3気筒。3気筒より4気筒が良いという単純なイメージ
(2) エンジン振動低減 … 下記のように振動の形態が異なりますが，振幅で比較すれば，かなり違います

★慣性力によるモーメントで
１次のローリング＝ 両方ともなし ～ 回転軸の周りの振動
２次のローリング＝ ４気筒にあり

１次のピッチング= ３気筒にあり ～ 回転軸を横から見た振動
２次のピッチング＝ ３気筒にあり

この振動の大きさ（振幅）ですが，だいたい３気筒の方が，3倍くらいあります。

→ 排気量が1.2Lくらいのエンジンの場合，気筒数を4気筒から3気筒にすると，上記の振動が大きな問題になります。ところが660ccエンジンでは，もともと出力が小さいので，この振動も小さく，あまり大きな問題ではありません。

●どうして高級車は気筒数が多いエンジンなのか？
もちろん排気量を稼ぎ，出力を出すためですが，だいたい1気筒あたりの最適な排気量は500～600ccといわれています。これはこれ以上小さいと，表面積が増えて，冷却損失が増え，一方，もっと大きな排気量では，燃焼時間がかかって，耐ノック性や未燃物増加などの課題がでてくるためです。
また高回転エンジンの場合，1気筒あたりの排気量を小さくしないと，吸気時間がかかりすぎて，充填効率が低下します。
軽自動車の場合，4気筒ならわずか165ccなので，ノックや充填効率の問題は無く，冷却損失が大きいという燃費の問題だけが残ります。

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

ありがとうございました。

Answer 2

回答からは外れますが 水平対向２気筒 昔昔ヨタ８（空冷）がありましたが 水冷で復活してほしいです。メカチューン ターボ等 面白そう。

Answer 3

圧倒的に3気筒が主流です。

というより、新開発の4気筒エンジンは
ここ10年以上出てきていません。
また後継のエンジンも、各社とも予定は無いようです。


理由としては、軽自動車の排気量(660cc)では
メリットよりもデメリットの方が多いからです。


気筒当たりの排気量は、3気筒でも約220ccと十分小さいので
エンジン単体での振動・騒音は、
実はそれほど問題にはなりません。
（軽自動車がうるさいのは遮音やエンジンマウントなどの問題）

一方で4気筒によるコスト増や重量増、熱損失の増加など
マイナスの要員の方が多いのです。


むしろ最近は普通車の1～1.3Lクラスのエンジンが
4気筒から3気筒にシフトしつつあります。

日産自動車が1.2L、AVL/Renault社が1.1L、Lotus社が1.3Lの
それぞれ3気筒エンジンを出してきています。

どれも燃費を意識した結果ですが、日産とAVLは
「4気筒並の騒音・振動レベル」を目指しており
3気筒エンジンを「音や振動と引き換えに経済的」と言われる地位から
引き上げようという意思が読み取れます。

Answer 4

多いのは圧倒的に３発ですがサンバーなどの純粋なスバル軽は４発で今でも新車で買えますよ。
昔は２発もありましたが快適性で劣るので今はいろいろな面でメリットが大きい３発が多いです。

しかし、カテゴリーマスターでも３発しかないって言い切る位スバルの軽は存在感ないのね～

１０月２２日現在でも、サンバーは４発だよ！！

３発はDAIHATUからoemで来ているディアスでしょ。

カテゴリマスターさんたち・・・・サンバーをスバルがやめるわけだ・・。

Answer 5

ボディサイズが決められているから、３気筒エンジンが支流である。
３気筒エンジンは、振動が多いことが欠点である。

Answer 6

圧倒的に3気筒が多いです。というか、今新車で売られている4気筒って、コペンとパジェロミニとサンバーしかありません。スバルの軽はスバル自身が作ってる軽は全部4気筒です。

4気筒の問題はエンジンが大きくなることです。軽自動車はエンジンを横にして積むので、幅を喰ってしまいます。スバルは昭和の時代からCVTをやっていたので問題はなかったのですが、4ATが積めないという致命的な弱点があります。4ATのミッションも幅を喰うので軽自動車に押し込むことが非常に困難でした。

トレンドは小気筒化です。ダイハツが今2気筒を開発してますし、フィアット500（チンクエチェント）は2気筒ツインエアエンジンです(´∀｀)

Answer 7

性能優先主義時代だと4気筒の車種も多かったですが、今現在は3気筒がほとんどです。
というか、全部かな？

コスト優先という理由よりも、3気筒エンジンのほうがコンパクトに作れるため室内を大きくしたり、衝突安全性のために車体骨格を太くしたりすることができます。

Answer 8

低コストを追求するのが軽自動車なので、基本3気筒でしょう。

高くなるなら軽自動車としてお呼びでないです。
4気筒は趣味の世界です。

Answer 9

軽自動車は３気筒しかありません。