水平対向エンジンは直列やV型と比べてどんなメリットがあるのですか？

Question

スバルの水平対向エンジンは凄いのでしょうか？
デメリットもそれなりにあるのですか？

Answer 1

水平対抗エンジンの特徴は下記のようになります

●メリット
・振動が小さい
・エンジン本体の重心は低い
・高回転化が可能

●デメリット
・エンジンが大きくなる
・ヘッド部が2個になる （直列と比較して）
・クランク軸方向から見て，幅が広くなる
・幅を狭くするため，ショート・ストローク傾向になる
・ショート・ストロークなので熱効率が悪い
・クランク軸受幅が狭いので，大きなトルクのエンジンがむずかしい
・エンジン補機・変速機をあわせると重心が高い
・エンジン幅方向のレイアウトが厳しいため，ヘッド部の改造がやりにくい

●ニュートラル
・非等長のエキマニ（エキゾースト・マニフォールド）ならボクサー・サウンドがあるが，排気干渉あり
等長ならその逆

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●どうしてショート・ストロークは燃費が悪いのか
下記2つの理由からです。

(1) 冷却損失
ショート・ストロークですと，ロング・ストロークより燃焼室の表面積が広くなります。このためこの表面積部分を経由して冷却系など逃げる熱量が増えます。
これを冷却損失といいます。この大きさは，出力（馬力）とほぼ同じくらいです。
この損失が増えると，燃焼室内の圧力が低下し，トルクが減るわけです。

(2) 吸入空気速度
ショート・ストロークは，ロング・ストロークよりバルブの面積が大きくなります。このため混合気の流入速度はロング・ストロークより低くなります。この流入速度が高いと，燃焼室内で混合気が横方向に流動（スワール）したり，縦方向に流動（タンブル）します。

混合気に点火した場合，この流動が強いと，燃焼炎はこの流動にのって速く伝播します。つまり燃焼速度が速いわけです。一方，この流動が遅いと，エンドガス（燃焼室の端の方の混合気）まで届く時間が長くなり，ノックする場合もふえます。

ノックすると，点火時期を遅らせるので，出力が低下します。

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●どうして富士重工業は水平対向を選択したのか？
下記2点の技術がなかったからです。

(1) 現在のようなFF（前輪駆動）レイアウトができなかった
(2) 左右不等長のドライブシャフトによるトルクステアが解消できなかった

現在、ほとんどのFFはジアコーサ方式（エンジンと変速機が直線状態で連結し、車両幅方向にレイアウト）です。この方式は1969年のフィアット128に最初に採用され、74年のVWゴルフ（初代）で採用されることで、普及しました。

あのトヨタでさえ、最初のFFは、エンジン縦置き（ターセルの初代と2代目）でした。

富士重では、スバル360の成功を分析し、車室内スペースを広く取ることが可能なエンジン・駆動系レイアウトを考えました。そこでプロペラシャフトを使わないFFを最良と判断しました。そこで問題だったのは、適度な前後重量配分です。当時の道路は舗装路が少なく、登坂道路でのFF車は、前輪荷重がかなり重い必要がありました。このためフロントアクスルの前に重心がくるエンジン縦置きにしました。

ここでエンジンとして直列4気筒を縦置きにしたばあい、エンジン下部のオイルパン部にデフを置くレイアウトができませんでした。このためエンジン全長が短い水平対向を選ばざるを得なかったのです。

つまり技術的に優れているから水平対向に行き着いたわけではなく、当時の技術から、やむなく水平対向を選択したのです（じつは4WDもアマチュアが最初に作ったのですが、それはまた別の機会に）。

その証拠に、VWゴルフを分析した各社は、ほとんどすべて横置きFF（ジアコーサ方式）を採用したのです。富士重も84年のジャスティには横置きFFを採用しました。

簡単ですが，ご参考になれば幸いです。

Answer 2

スバルの水平対向にメリットは何もないでしょう。
マーケティング的に特徴がなければスバルを選んでもらえ
ないから残っているに過ぎません。

ポルシェの水平対向エンジンとは似て非なるもので
同じなのは名前だけで中身は全く別物です。

Answer 3

あーだ、こーだは出尽くしてますので、あとは所有して乗った時にどうか？
だと、思います。

●メリット
回頭性に優れている・ハンドリングはすばらしい（低くマウントされてるため）
勿論、天まで吹き上がるが、同時にトルクも呼応して付いてくる、独特のフィール（ターボ仕様）、その分、上に圧倒されてか、下の不足（トルク）を感じる事もあるが、普段は必要にして十分
構造上、シリンダー・ピストンリング等の側面・下部が摩耗しやすい（重力に負け）ように感じるが、オイル管理をしっかりすれば、これほど丈夫なエンジンも珍しい。が、ポルシェは知らん。
インタークーラーを上に持っていけるので、配管が短くて済む
極端に言えば、ひっくり返ってもエンジンはかかる（ゼロ戦並み）
比較的、燃費は悪い・悪いと思われがちではあるが、その分、排気量の違いにあまり左右されない
（要するに、1500も2000もあまり変わらないよと言う事）

●デメリット
冷間始動に気を使う（横向き・オイル下がりが早い為、特に冷間時のダメージはＶ型と比べても大きいと思われる）
オイルが滲みやすい
振動はしないが、音はする
低重心では有るが、数字にすると、さほどでもない。
左右対称（シンメトリー）と言われるが、一人で乗れば運転席側に重量が偏るので、メリットとも言えない
プラグ交換が厳しい
シリンダー・ピストンリング等の下部が摩耗しやすい
熱がこもり易い

※質問者の方は水平に興味あるのですか？
一度、機会があれば所有するといいですよ。
それこそ、それなりに分かると思います。

Answer 4

理論上 １次振動が無い

低重心は１８０度Ｖでも 可能デス


＞スバルの水平対向エンジンは凄いのでしょうか？

悪くは無い

ショートストロークは 幅の制限で

排気量アップの際に仕方なく

Answer 5

こんにちは。

以前GC８に乗っていました。
他の回答者様と重なる点も多くなりますが、思いつくままに書いてみます。

エンジンの搭載はフロントに限定することとして、

メリットとしては、
エンジンの高さが低いので、車体の重心が低くなる。車体のデザインの自由度も大きくなります。
左右対称に近い重量配分が可能。

デメリットは、
とにかく整備性が悪い。
ヘッドが左右の脇にありますので、プラグ交換さえ面倒です。
ヘッドカバーからのオイル漏れも多い。
タイミングベルトが長くなり、伸びや切れるリスクも若干上がります。
ストロークを確保しにくく、必然的にビッグボアのショートストロークエンジンが多くなります。
エンジンの左右長が長いので、タイヤハウスが狭く、十分な舵角の確保が困難。最小回転半径が大きくなる。ワイドなタイヤが履きにくい。（GC型のインプレッサなど）
ショートストロークなので、低速トルクの確保が困難。燃費も良くない。
エンジンを組む際に高い精度が要求され、組む際の手間もかかるので、オーバーホールの工賃が高い。
排気の取り回しが複雑になる。


デメリットが多く感じますが、設計、レイアウト次第では非常に優れた車ができ上がりますね。
WRCやD1でのインプレッサの活躍のとおりです。

Answer 6

重心が低くなるので運動性能が良くなる

デメリットはメンテナンス性が悪い

Answer 7

そんな事は、メーカーに聞いてください、

同じ水平対向エンジンはポルシェなども使っています、

Answer 8

ピストンが水平に動くことでエンジンの高さを抑えられ低重心になり安定性が出ます。
これは直列やＶ型ではかなわないことです。
それとレオーネ（レガシーの前の車種）ではエンジンの上にスペアタイヤがありました。

デメリットは横幅が広がってしまうこと。
横幅が広がるどうなるかと言うと、ボディーとの隙間が少なくなりヘッドをコンパクトに作らなければなりません。
吸気と排気のバルブの角度（挟み角）が大きいほどポートの曲がりも少なくバルブも大きく出来て高出力にできますが、あまりスペースのとれない水平対向は挟み角を小さくしなければなりません。

以前ＷＲＸに乗っていましたが、ボディーとの隙間が少ないといじったり、メンテがやりづらいです。

Answer 9

Good

①低重心
②低振動
③エンジン音（好み？）

baｄ
①幅が広くなる
②部品点数多
③タイミングベルトが長い（たるみやすい）
④燃費悪（ショートストローク傾向の為）

個人的には大好きなエンジンです。

Answer 10

先にも出てますが、エンジンが縦方向に小さく出来る事です
つまり、車体を低く設計できます
重心も下げられる

その分、エンジン設計が難しいです

Answer 11

重心が低く出来る、振動が少ない、空冷ですが軽飛行機セスナやパイパーのエンジンは水平対向型です。
デメリットは？幅が広くなるとか。