もっと世界に誇ってもいいんじゃねー!! スバルがこだわる「水平対向エンジン」ってマジでスゴい

国内メーカーではスバル、海外はポルシェが採用するエンジン形式が水平対向タイプ。なぜこのふたつのメーカーは水平対向にこだわるのか？　水平対向にはどのようなメリット＆デメリットがあり、そしてその将来はどうなるのか？　ハイブリッド全盛で、EV化にシフトしつつあると言われるこの時代に、水平対向エンジンの魅力をあらためて考えてみたい。

写真／スバル、フォルクスワーゲン、ポルシェ、Newspress UK、Favcars.com

そもそも水平対向とはどんなエンジン？

水平対向エンジンの透視イラスト。左右のピストンが互いに近づいたり離れたりすることがボクシングの打ち合いをイメージさせるためにボクサーと呼ばれる

クルマのエンジン（内燃機関）にはさまざまな形式がある。現在の主流はピストンの往復運動を回転運動に変換して動力を得るレシプロ式だが、そのレシプロもピストンの並べ方でいくつかのタイプに分類される。

直立したピストンがそのまま並んでいるものは直列、ピストンがVの字を描くように配置されるのがV型、そして向かい合ったピストンが水平になっているのが水平対向だ。

実は水平対向エンジンと同じように見えるエンジンに180度V型エンジンがある。V型エンジンの向き合うピストンの角度をバンク角と言うが、この角度が180度になっているのが180度V型となる。では水平対向と180度V型は何が違うのか？

その答えはクランクピンの数。180度V型エンジンでは向かい合う2本のピストンがクランクピンを共用するのに対し、水平対向エンジンは各ピストンが独立したクランクピンを持つ。このため回転時のピストンは互いに近づいたり離れたりするという運動を繰り返す。これがボクシングの打ち合いにも似ているということから、水平対向エンジンは「ボクサー」とも呼ばれている。

余談だが、スーパーカーブーム世代には懐かしいフェラーリ 365GT4 BBのBBは「ベルリネッタボクサー」の略。しかし、実はこのモデルに搭載されていたエンジンは180度V型12気筒であって「ボクサー」ではなかったのはご愛嬌か？

スバルがこだわる水平対向のメリット

スバルのシンメトリカルAWDイメージ図。4輪への重量配分を最適化することによって、あらゆる路面状況において安定したトラクション性能が確保される

では水平対向エンジンにはどのようなメリットがあるのだろうか？　スバルやポルシェがこの形式を採用し続けるにはワケがある。ここからは水平対向エンジンのメリットを見ていこう。

●振動が少ない
ピストンが往復運動を行うレシプロエンジンでは、どうしても回転中の振動という問題が起きてしまう。振動によってクルマの挙動が不安定になることに加え、エンジンの負担も大きくなる。もちろん、ドライバーが受ける不快感も増す。

だが、水平対向エンジンは向かいあって対称の動きをするピストンが互いの慣性力を打ち消しあうため振動が少なくなる。これは水平対向エンジン最大の利点とも言える。

●重心が低い
直列エンジンや通常のV型では、ピストンが地面に対してある程度の角度で立っているのに対し、水平対向エンジンは文字どおりピストンが地面に平行（水平）になっている。この構造から、エンジンの重心が低くなる。

重心が低いことがコーナリングの際に有利に働くのは、ベストカーウェブの読者ならおわかりだろう。低重心なクルマはコーナーを曲がる際の車体の傾き（ロール）も少なくなる傾向があり、これは乗り心地の改善にもつながる。

●エンジンの対称性
V型エンジンにも言えることだが、水平対向エンジンは、クランクシャフトを中心に考えた場合に左右対称の形状をしているという特徴がある。つまり、車体に搭載した場合、左右のタイヤに加わる荷重も均等になる。

これは直列エンジンには難しい相談で、スバルではこうした水平対向エンジンのメリットを生かしたシンメトリカルAWDシステムを導入している。

エンジンとパワートレーンを左右対称かつ一直線に配置することにより、4つのタイヤにバランス良く荷重が加わり、これが4WD（AWD）システムの効率を一気に引き上げることになる。

同時にトランスミッションを車体中央に近づけて搭載し、重量物の集中化により軽快なハンドリング特性を実現した。路面を選ばず快適な操縦性が得られるシンメトリカルAWDこそ、水平対向エンジンの真骨頂と言えるかもしれない。

どうして少数派なのか？　水平対向のデメリット

初代スバル BRZ＆トヨタ 86に搭載されていたスバル製FA20型水平対向4気筒エンジン。全幅が一般的なV型エンジンなどに比べて広いことがわかる

ものごとにはメリットがあればデメリットもある。一部の例外を除いて現在はスバルとポルシェ以外に水平対向エンジン搭載の量産車がないのは、やはり水平対向エンジンにも弱点があるからだ。次にそんな水平対向エンジンのデメリットを考えたい。

●エンジンが幅広になる
ピストンが水平方向に置かれていることから、必然的にエンジン全幅が広くなる。これは制約の多い乗用車に搭載する場合に問題になる。特に近年のクルマは衝突安全性能が重視されていて、補強用のメンバーを入れるには全幅の狭いエンジンのほうが有利。

また、エンジンの排気量はシリンダーの内径×ストロークで決まるが、全幅に制約があると効率が良いとされるロングストロークの採用が難しくなる。もちろんスバルやポルシェはこのあたりの弱点も承知したうえでさまざまな対策を施して水平対向エンジンを採用しているのだが、そこまでノウハウのない他メーカーでは水平対向をチョイスしにくい。

●排気系のとり回しが難しい
内燃エンジンには排気管の装着が必要になるが、通常の水平対向エンジンではエンジン下部にエキゾーストパイプを配置せざるを得ず、せっかく低重心な形式にもかかわらず、エンジンを持ち上げて車体に搭載することになってしまう。

これを嫌ってかつては排気管を無理矢理レイアウトしたため、各排気管の長さが揃わず、結果として独特の排気音が生まれた。これをボクサーサウンドと呼んで歓迎したファンも多かったが、エンジンの効率を落としていたことは事実だ。実際、近年のスバル車では等長の排気管を採用していて、ボクサーサウンドも過去のものとなった。

水平対向エンジンの未来はどうなる？

スバル初のBEV（バッテリー式電気自動車）のソルテラ。当然ながら水平対向エンジンは搭載されておらず、パワーユニットはトヨタと共同で開発したもの

最後はこれからの水平対向エンジンがどこに向かっていくのかだが、皆さんご存知のように、現在はEVやハイブリッド車が急速に普及していて、将来的には水平対向エンジンどころか内燃機関そのものがクルマに使われなくなる可能性もある。

それでも完全EV化への道はまだ遠く、水素エンジンのように従来の化石燃料に頼らない内燃機関も開発されている。スバルやポルシェの水平対向エンジンはアイデンティティの一種であり、この2メーカーはまだまだボクサーの雄であり続けるだろう。

Comments

プラグ交換がとにかく面倒。

スバル車は、エンジン自体の重心は低いが車の重心は低くない。
WRXより、ランエボの方が重心は低かったくらい。
排気管の取り回しの関係もあるけど、上に持ち上がったエンジンに繋がる重量物のミッションも重心を高くしていた。水平対向のメリットを生かすには、ドライサンプにしてミッドシップやリアに置くしかない。
ここが、スバルとポルシェの差。ポルシェのフロントエンジン車には水平対向は使われていない。
水平対向は本来、フロントに積むのには向いていない形式なのだ。