エンジンの「気筒数」で何が変わる？ 多い方がエライの？

同排気量、同カテゴリーでも気筒数が違う？

　バイクのエンジンは、ガソリンと空気を混ぜた混合ガスをシリンダーに吸い込み、ピストンで圧縮して点火・爆発（燃焼）してエネルギーを生み出します。そのシリンダーとピストンの1セットを「気筒」と呼び、これが2セットなら2気筒、4セットあれば4気筒エンジンになります。ちなみに1セットの場合は1気筒ですが、慣例的に単気筒と呼んでいます。

　なんとなく「多気筒＝大排気量」というイメージですが、例えばハーレーダビッドソンは排気量2000cc近くもありますが2気筒ですし、かつてのホンダのレーシングマシンには125ccで5気筒エンジンを積んだ「RC149」（1966年）もありました。

　また現在も、250～400ccクラスは同排気量でも単気筒、2気筒、4気筒があります。もちろんバイクのジャンル（オンロードとオフロード、スーパースポーツとクルーザーなど）の違いがあるので比較しにくい部分もありますが、なぜこれほど多様な気筒数があるのでしょうか？

　じつは前述のホンダのレーシングマシンからも分かるように、エンジンを多気筒化する主たる目的は「高出力化」です。こう聞くと「当然だろう！」と言われそうですが、もう少し掘り下げてみましょう。

　比較しやすいよう同メーカーで同ジャンル、同排気量のバイクのスペックとして、少し年式に差はりますが、カワサキの3台の250ccモデルをサンプルに見てみます。

多気筒＝高回転＝高出力！

　3台のスペックで目を引くのは、やはりパワーの違いですが、その最高出力を発生する回転数にも注目すると、多気筒化のメリットとして、気筒数を増やすと1気筒当たりの排気量が少なくなるため、基本的にはボア×ストロークが縮小します。そのためピストンなど各部品が小型・軽量になり、圧縮工程で反発力が下がり、専門的にはピストンスピードも遅くなるため、結果として高回転まで回しやすくなります。多気筒エンジンは、この高回転で馬力を稼いでいるワケです。

　反対に、単気筒を見ると最大トルクが大きいことがわかります。これは1気筒当たりの排気量が大きいため、1回の爆発で生まれるエネルギーも大きくなるからです（現行モデルだと最大トルクは2気筒の「Ninja 250」が2.2kgf‐m／10500rpmで、4気筒の「Ninja ZX-25R」は2.2kgf‐m／12500rpmに増加していますが、これは時間的な技術進歩によるもの）。

　ただし単気筒はピストンなどが大きくて重く、同じ回転数でもピストンスピードが速くなるため高回転には向きません。

　出力とトルクの関係は「トルク×回転数＝馬力」となります。そこで3台の最高出力と最大トルク、それぞれの発生回転数を見比べると、1気筒当たりの排気量が大きいほどトルクは大きいけれど、高回転まで回したほうが馬力を稼げることが理解できるでしょう。

分かりやすく相反する、気筒数のメリットとデメリット

　というワケで、速さ＝高出力を狙ったバイクのエンジンは、必然的に多気筒になりました。しかし単純に「多気筒のほうがエライ」とならないのは、ほかのスペックを見ると分かります。

　まずは燃費です。多気筒エンジンは高回転でパワーを発揮しますが、回転数が高いとそれだけ「爆発回数が増える＝燃料をたくさん使う」ため、当然ながら燃費が悪化します。実走行に近いWMTCモード地で比べると、4気筒の「Ninja ZX-25R」より単気筒の「Ninja 250SL」は2倍近く走れます。

　また4気筒は各部品が小型・軽量になるとはいえ、シリンダーやピストン、バルブなどの動弁機構の数は単気筒の4倍になるため、エンジンは大きく重くなります。

　またパワーが増した分、フレームや足まわりも強固にする必要があるため、結果として車両重量が大幅に増加します。そして部品点数の多さは、組み立て工程や部品の原価に直結するため、バイクの価格も大幅にアップします。

　……と、気筒数の違いはスペックや価格だけでも大きく異なりますが、エンジンの構造が変わるため、もちろん乗り味も変わります。エンジンの特性は気筒数だけでなく、シリンダーの配置（並列やV型など）も大きく影響するので一概に言えませんが……。

　また、バイクのカテゴリーや排気量が変われば、各ライダーのバイクの選択の基準も変わるでしょう。例えばネイキッドやクルーザーなら、エンジンのルックスや排気音も重要な要素になるかもしれません。そうなると、ますます「多気筒の方がエライ」とは言い切れなくなります。

　それもまた、バイクのエンジンの面白いところ、と言えるのではないでしょうか。（伊藤康司）

Comments

[rob********]

バイクは趣味の乗り物。どんな気筒数が最適かではなく、完全に自分の好みで選べばヨイ。あたしゃ単気筒が好きだよ。

[ken********]

パワーを取るか軽さや燃費を取るか？
あとは個人の好みか