バイクのエンジンの種類!仕組みや構造と音や外観の特徴まとめ

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参考サイト→エンジンの種類

初めてバイクを選ぶとき、どんな点にこだわって選びますか?デザインや色でしょうか?音でしょうか?それとも・・・

エンジンの形式、例えば「単気筒」や「並列2気筒」あるいは「V型4気筒」そのほかいろいろあるわけですが、「それぞれのエンジンの違いや、音の違いが個性的で気に入ってから」という人も多いと思います。

車と違って外にむき出しになていることが多いバイクのエンジン。その造形美はバイクのデザインを大きく左右するものでもあります。

初心者の方の中には、「実はメカに弱くて『何気筒?』って言われてもわかんないし」という人結構多いですよね。

今回は、「気筒とかCCって何なの」、あるいは「V6ってジャニーズでしょ」という人まで、今更聞けないエンジンの基礎をお話しします。

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そもそもバイクの「気筒」「○○cc」って何?

どんなバイクを見ても、どれも同じように見えて、どこが違うのかさっぱりわからないという人、意外とまわりにいませんか?

興味がないならそれでよいとしても、これから免許を取ろうという人、あるいはとったばかりだとなれば、知らぬ存ぜぬは通りません。

知っていれば自分が何をどう動かすべきなのかが分かって、バイクも運転しやすくなるものです。

そもそも「気筒って何ですか」という人もいるかと思います。教習所でも習っているはずなのですが、それでもわからないという方もいらっしゃるでしょう。

ちょと注射器を思い出していただけますか?

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参考サイト→注射器

注射器本体は主に2つの部品でできていますね。

外側の筒を「シリンダー」といい、薬剤を押し入れる中の部分を「ピストン」と言います。

ほとんどの車やバイクのエンジンの内部には、金属でできたシリンダーとピストンとが一組ないし複数組あるわけです。

このピストンがシリンダーの中で上下することで、ガソリンと空気が混ざった「混合気をエンジンに吸入」⇒「圧縮」⇒「爆発」⇒「排気」という4工程を行い、「爆発」によってシリンダー内でピストンが押し下げられることでクランクシャフトを回しています。

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参考サイト→エンジン工程

ついでに言うと、このピストンが一番下に下がったときにできる最大の大きさ(容量)のことをエンジンでは排気量といい、「何CC」というのはこの大きさを言っているのです。

また排気量も、気筒数によって一本当たりの排気量が変わってきます。

例えば、1000cc2気筒なら1気筒あたり500㏄×2ということ、4気筒なら250cc×4とざっくり言えばそういうことになります。

エンジンの「空冷」「水冷」の意味は?

それから、空冷・水冷という言葉があります。

ピストンの中は爆発が起きて、ピストンの運動エネルギーも加わって大変な高熱になり、放っておくとピストンとシリンダーが焼き付いたり溶解する危険があるので、冷やさなくてはなりません。

走行風等外気にフィンと呼ばれる放熱板を触れさせて冷やすのが空冷で、ピストンの外側に冷却水を循環させて冷やすのが水冷です。

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参考サイト→空冷エンジン     参考サイト→水冷エンジン

ちなみに空冷は水路を持たない分簡単な構造で安くできます。見た目の造形も美しいものが多いです。

が、馬力を上げようとすると発熱量が多くなり、熱に弱いという弱点もあります。水冷は熱に強いので、パワーを求めるバイクに向いていると言われています。

そして、ピストンの上下運動を発生させ熱から守りながらタイヤを回す回転運動に換えるのがエンジンの仕事です。

図ではわかりにくいという方はこちらの動画をご覧ください。

参考サイト→エンジンの動き

皆さんは自転車に乗られますよね、その時、2本の足の動きは180°ずつの上下運動をクランクを回すことによって回転運動に換えています。

足をピストンとシリンダーの組だとすると、自転車は180°クランク空冷並列2気筒となりますね。エンジンの場合はこの組みがその目的に応じてたくさんあるわけです。

バイク用エンジンの種類いろいろ

現在一般的に手に入るバイクに搭載されているエンジンと言えば、基本的には以下のものがあります。

  1. 単気筒
  2. 並列2気筒
  3. 水平対向2気筒
  4. V型2気筒
  5. 並列3気筒
  6. 並列4気筒
  7. V型4気筒

それぞれにはそれぞれの特徴があり、このほかにも6気筒エンジンや、2ストロークエンジンがあります。

では、順番に解説しましょう。

1.単気筒

単気筒は文字通り、一つのシリンダーの中に1つのピストンが入った最も基本的でシンプルな形をしたエンジンです。

単純な構造ゆえに、エンジン本体が軽くなるのが特長です。

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参考サイト→単気筒の構造

低速回転時に力を出すのが得意で、ピストンを軽くしてなるべく高回転まで伸びやかに回るようにしたものがオフロードバイクなどに使われていますが、スピードを出すことはあまり得意ではないエンジンです。

トコトコと鼓動感があり、乗っていることバイクと一緒にいることを楽しむのにはちょうど良く、おとなしい性格のエンジンが多いです。

エンジンの音や形は単コロの愛称でも親しまれるYAMAHASR400の音で聞いてみてください。

参考サイト→YoutubeSR400エンジン音

2.並列2気筒

これは先ほど自転車のお話しをしましたのでお分かりのように、シリンダーをピストンの組が横に2組並んでいるものです。

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参考サイト→ http://former-racer.doorblog.jp/archives/21599827.html

自転車と同じように、一方のピストンが真上(上死点)にあるときもう一方は真下(下死点)にあり、180°位相クランクというものが一般的です。

この180°位相クランクの並列2気筒は、低回転から高回転まで伸びやかに回わってくれます。

それでいながらトコトコとした鼓動感も持っているので、のんびりと乗りたいときでも、ちょっと飛ばしてみたいときでも付き合いの広いバイクになってくれます。

音としてはこんな感じ、CBR400Rでお聞きいただきます。

参考サイト→180°位相クランクの並列2気筒の音 

また、2つの気筒のクランクのつなぎ方を変えて360°にするとスピードはあまり伸びませんが、廻ろうとする力(トルクと言います)が低速からモリモリでて、楽しいエンジンになります。

音と振動が大きくなることを嫌って、国産車にはありませんが、BMW800Fがバランサーを使って振動を無くしてトルクフルなバイクに位仕立てています。

音のサンプルはこんな感じです。

 参考サイト→360°クランク2気筒の音

このほかにもクランク角を270°にしてトルクと高速の両立を図ったものもあります。

YAMAHAがこのエンジンを使ったMT-07というバイクを発売していますが、のんびり走る走り方から割と飛ばしてキビキビ走りたいときも、「ライダーの意思通り実に気持ちよく走れる。」とよく人間との意思の近さを褒められるバイクに仕上がっています。

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参考サイト→270°位相クランク

参考サイト→270°位相クランクの音

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参考サイト→クランク角

この表からわかるように、クランクシャフトの相違角や爆発のタイミイングによって、音や乗り味が変わってくるのです。

3.水平対向2気筒

これはピストンが向かい合って180°開いてついているエンジンで、前から見るとすぐわかります。

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参考サイト→水平対向2気筒

このエンジンの特徴は振動が極めて少ないということ、そしてエンジンに高さがないので、非常に重心を低くでき、とても安定した乗り心地のあるバイクになります。

ツーリングバイクでは抜群の乗り味を誇るBMWが昔からこのエンジンを使っていますが、ミッション構造が複雑になるのを嫌って国産車では採用されていません。

構造の関係上、アクセルをあおると若干左右に揺れるのが特徴です。

参考サイト→音サンプルBMW RT100

4.V型2気筒

このエンジンの場合には低速から非常に粘り強いトルクで押し出してくれる感覚が楽しく、その押し出し感を保ったままドゥワー!!と高速回転まで伸びやかに回ってくれます。

v2

参考サイト→ http://former-racer.doorblog.jp/archives/21599827.html

そしてエンジンの左右幅をコンパクトにできるので、大変取り回しのしやすいそれでいてパワフルなおもしろい性格のバイクになります。

昔からイタリアのDUCATIがV2エンジンを使ったスーパースポーツバイクを出しています。

V2音サンプル→DUCATI1299 パニガーレ

5.並列3気筒

この3気筒エンジンは割と昔から存在するエンジン形式なのですが、イギリスのトライアンフ社がこの形式のミドルクラスのスポーツバイクをよく出しています。

特長としてはクランクシャフトを真横から見たときに三角になるようなクランクの配置で、非常にバランスよく高回転まで回ります。

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参考サイト→3気筒

エンジンを小さく作れるのでミドルクラスに好んでよく使われます。

国産車ではYAMAHAがMT-09に採用して、トルクは4気筒の方が勝りますが、高回転での伸びやかさはとても気持ちのいいものです、しかも実に軽快な走り味のバイクです。

参考サイト→並列3気筒音サンプル(MT-09)

このリュリュリュという音が特長です。

6.並列4気筒

このエンジンは左右バランスがとりやすく、トルク・パワーともに求めやすいので非常にいろいろな車種に使われています。

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参考サイト→ 並列4気筒エンジン

昔は250㏄クラスにもありましたが、エンジンが重く大きくなるので、今では小排気量この形式を採用しているバイクはなくなりました。

ただ、とにかくパワフルで扱いやすく、振動も少ないので大変スムース、もし魔法のじゅうたんに試乗できたらきっとこんな乗り味なのかなと筆者はかねてから思っています。

国産スーパースポーツは大方この形式を選択しています。

参考サイト→4気筒スーパースポーツ音サンプル(CBR1000RR)

最近ではYAMAHAがクランク軸を90°ずつ配置して真横から見ると+の字になるような「クロスプレーンシャフト」の4気筒を造って話題になっています。

バイクレースの最高峰MotoGPのチャンピオンマシンYAMAHA YZR-M1もこのクロスプレーンシャフトを採用した4気筒エンジンを搭載しています。

これは4気筒のスムースさに振動の低減と、後述のV4エンジンにある低回転からのトルクアップで押しの強さを楽しめるエンジンです。

参考サイト→クロスプレーン4気筒の音サンプル

この。ドシュドシュした音がいかにもトルク太そうでたまりません。

7.V型4気筒

このエンジンは低回転からとてもトルクフルで高回転までストレスなくパワフルに伸びやかです。しかも極めて、振動が少なく、内燃機というより、まるで電気モーターのようにスルスルと滑らかに走ります。

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参考サイト→V4エンジンの構造

世界で初めてHONDA はこの形式のエンジンを載せたスポーツバイクを出して一時期HONDAの看板的なエンジンでもありました。

現在HONDAはMotoGPでV4エンジンを載せたRC213Vで戦っていて、その速さでYAMAHAとの一騎打ちを演じています。

参考サイト→V型4気筒音サンプル(RVF750R RC45)

このように不等間隔爆発のV型4気筒の音は、「ヴルォォオオン!」という独特の音です。

先ほどの並列気筒クロスプレーエンジンは直4の中で、V4と同じ爆発タイミングにしてあるので、似た音質、似た性格のエンジンになります。

このほかにも水平対向6気筒エンジンがもありますが4気筒で説明した通りで、さらに振動の少ない低重心でパワフルなエンジンということになります。

これまで紹介した4ストロークエンジン以外にも、2ストロークという形式のエンジンがあります。かつてスポーツバイクや、スクーターと言えば2ストロークエンジンンが主流だった時代もありました。

2ストロークエンジンンは吸気・排気の弁型バルブを持たないため小型・軽量にできました。

4サイクルエンジンが一気筒あたり360°に一回爆発するのに対し、2サイクルは180°に一度、つまり爆発回数が倍なので、強烈なパワーを持っていましたから小排気量車をパワフルにするのにうってつけでだったのです。

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参考サイト→2ストロークエンジン

しかし排気ガスが非常に濃くなることと、燃費が悪いということから、現代の環境基準に適合できずに、新車でお目にかかる機会が減りました。

こうしたエンジンの構造の違いと特長が、バイクの個性を造りそれぞれの「味」を醸し出しているというわけです。

まとめ

車はどちらかと言えば家電のように、構造を理解していなくても操作が簡単で用が足りればそれでいいと思って使われて、たまに、持っている車の名前を聞いても「何だっけ」なんていう方も少なくないですよね。

バイクの場合は、移動ができればそれでいいのではなくて、バイクに乗っていることそのものを味わうためにあるといってもいいでしょう。

例えばそれは、身体にあたる風の爽快さであるとか、バイクから伝わってくる鼓動感、あるいは自分の意思通り忠実にバイクが従ってくれる人車一体感だったりします。

そしてヘルメットをかぶって駆け抜ける自分はどこに属する誰でもなく、解放された自由な自分に出会える空間がバイクの上だけに存在するのです。

そんな何物にも換えがたい快感を味わうための道具、そして至高の自由にいざなってくれる大切な相棒なのです。

他の何物でもなく、バイクという乗りを選ぶ理由というのはそこにあると言っていいでしょう。バイクに乗っているとそうしたいろいろな感覚を味わうものです。

そうした「味わい」はバイクの、もっと言えばバイクのエンジンの種類によって醸し出される「味」によるものと言って差し支えないでしょう。

いろいろなエンジンの大きさや仕組みのちがうエンジンが存在します。

それはバイクの「個性」を形作り、バイクのみならず、乗り手の活力の原動機ともいうべき存在です。

お料理の場合には作った人や、そこに並ぶ食材に携わったすべてのものへの感謝を込めて「いただきます」と言います。

一台のエンジン1台のバイクが開発されて手元にやって来るまでにも、いろいろな技術者たちの知恵と技術、汗と苦労の結晶がそこにあるわけです。

「いただきます」を言わないまでも、そういったことを思って、一つ一つの乗り味をありがたく楽しもうじゃありませんか。

特に、メーカーが主催する試乗会に行くといろいろなタイプのバイクに乗ることができます。

更には開発責任者から開発時のコンセプトや苦労話などを直接聞くこともできるチャンスです。

いろいろなタイプのエンジンのバイクに乗って、それぞれの特長を経験すると楽しいですよ。

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