水平対向とＶ型180度エンジン

質問

表題の通り水平対向とＶ型180度エンジンの違いはなんでしょうか？
構造的なものは、同じだと思うのですが、どこか決定的な違いはあるのでしょうか？
それとも、同一なのでしょうか？
愚問で申し訳ありません。ヨロシクお願いします。

回答No.4

paddrink · ベストアンサー

対抗するシリンダーでクランクピンを共有しているか、していないかが大きな違いです。

180度V型の場合クランクピンを共有しますから、左右のピストンは同じ方向へ動きます。

水平対抗（ボクサー）の場合は、クランクピンを共有しません。
左右のシリンダーは逆方向へ動きます。このため慣性力が打ち消され、振動が少なくなります。
クランクピンがシリンダーの数だけ必要になりますからクランクシャフトは長く複雑になります。
エンジンをコンパクトにするには、非常に複雑なクランクシャフトを必要とするために、
水平対抗エンジンのクランクシャフトは剃刀クランクなどと呼ばれることもあります。

水平対向エンジンとV型エンジンのクランクシャフトの図

http://www.mf.japan-trading.info/wordpress/?p=1233

12気筒になると片側が直列の6気筒になるので、複雑なクランクを使用して振動を打ち消す必要もなくなるため、180度V型が有利になります。

180度V型エンジンの動画
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=IEgXUt1PSgg

水平対向エンジンの動画
BMWのバイク
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=oicGnmUJA78#t=8s
スバルの場合
http://www.youtube.com/watch?v=JtcmL_1otv4&feature=player_embedded

お礼

ありがとうございました。添付の動画を見て一目瞭然でした。

回答No.5

fxq11011

水平対向、V型はシリンダーの相対的な位置（角度）ですね、そのほかにもう一つクランク角が有ります。
２つのピストンのコンロッド大端部がクランクシャフトの同じ位置に有ればクランク角０°、１８０°ずれていればクランク角１８０°。
２つのピストンで、クランク角を変えれば、爆発の間隔がかわります、クランク角０°でシリンダーの角度を変えれば同じく爆発の間隔が変わります、爆発間隔に関しては、クランク角を変える場合と、クランク角０°でシリンダーの角度を変えるのとは、全く同じ効果になります。
但し、シリンダーの角度を変えると、ピストンの静的バランスが変わります。
例　水平対向＝シリンダ角度１８０°、クランク角１８０°　合計３６０°、つまり爆発間隔は並列２気筒の３６０°と同じ等間隔爆発になります（但し、並列２気筒ではピストンが同じ位置で同じ方向に動きます）。
クランク角１８０°でピストンの動きを互い違いにし、シリンダー角度１８０°で、合計３６０°で等間隔爆発を達成すると共にピストンの静的バランスもとっています。
＞Ｖ型180度＝間違えずに伝えるためには（○○°）Ｖ型クランク角○○°とするべきです、多分９０°Ｖクランク角１８０°のエンジンをさしていると思います（水平対向は１８０°Ｖ、クランク角１８０°となります※１８０°はＶとは言いませんねＨ＝ホライズンですね）１８０°Ｖ＝水平、クランク角１８０°＝対向です。
蛇足ながら９０°Ｖツイン（クランク角０°）は一つのピストンが上死点・下死点（ピストンの慣性エネルギーをうち消して、逆方向に加速のため多くのエネルギーが必要）のとき、もう一つのピストンは最高速の状態、が利点の一つらしいです。

お礼

詳細なる解説・御回答ありがとうございました。
今一度、学生時代を思い起こして、机に向かい解説を書き写してみたいと思います。

回答No.3

sailor

もっとも単純な４ストローク２気筒を例にとります。

水平対向エンジンではクランクピンは１８０度の位相差を持って２本あります。まぁ、一般的な２気筒エンジンでもっとも多いタイプと同様ですね。したがってピストンの動きはクランクシャフトをはさんで対象になり、片方のピストンが上死点にあるときは反対側も上死点になります。そして、この例のような２気筒では片方が圧縮状態の上死点にあるとき反対側は排気状態の上死点になるように点火順序を組み事で燃焼間隔を均等にすることができるという利点もあります。

一方、Ｖ型エンジンではクランクピンは１本のみで、この一本のクランクピンに２気筒、２本のコンロッドが取り付けられます。したがって片方のピストンが上死点にあるときにもう片方は下死点にあるという状態になります。この形式では水平対向のようにピストンの位置がクランクシャフトをはさんで対象にはならないため、大きなカウンターウエイトを設けるなどの対策を行わないとひどい振動が出ることになります。また２気筒では等間隔の燃焼にすることもできないためトルクの変動も大きくなる欠点があります。

まぁ、一般的にＶ型で１８０度のバンク角というのはあまりメリットがないため（全くない訳ではない、ひとつのクランクピンに2つのコンロッドが付くため、シリンダーのオフセットが小さくできるので、エンジンの全長を短く抑えられることや、クランクシャフトの前途長を短くできるため、強度的に有利であることなど）多くはありません。Ｖ型レイアウトでもっとも有利なのは９０度のバンクを持たせた場合で、この場合はクランクシャフトに慣性質量の５０％にあたるカウンターウエイトを付けることで、１次振動を完全にキャンセルできるという点です。

おまけ。

Ｖ型エンジンのようにひとつのクランクピンに多数のピストンが取り付けられる形式のエンジンで最も進化したものが、航空機などで用いられる星型エンジンでしょう。このエンジンはクランクケースの周りに放射状に５～９気筒程度が放射状に並ぶ構造ですが、クランクピンは１本だけです。１４気筒や１８気筒などでは７気筒や９気筒のエンジンをクランク軸方向に並べた構造になります。この種のもので最大のものは７気筒ｘ４列の２８気筒（クランクピンは４本）で４３００馬力程度の出力を持っていました。まぁ、星型エンジンではＶ型のようにすべてのコンロッドが直接クランクピンにつながっているのではなく、クランクピンに直接つながっているのは１つだけ（親コンロッド）で他のピストンからのコンロッドは親コンロッドのビッグエンド部分につながる構造なので単純に同じではありませんけどね。

お礼

ありがとうございました。航空機の星型エンジンまでも関係してくるとは。

回答No.2

fjdksla

基本的に同じです。
しかし、色々な構造があるので、区別する為に言い分けします。

Ｖ型エンジンをそのまま180度開いた形を「180度Ｖ型」と言い
クランクを180度にした物をボクサーエンジンと言います。

左右のピストンは
Ｖ型はそれぞれのピストンが、右上死点・左下死点→右下死点・左上死点
ボクサーエンジンは、右上死点・左上死点→右下死点・左下死点
と言うように動きます。

水平対向の中に色々あって区別する為にＶ型とボクサーとが有る。と言う事です。

お礼

お礼が遅くなり、申し訳ありません。
ありがとうございました。

回答No.1

lucky467

ご参考にどうぞ。

http://www.webcg.net/WEBCG/qa/engine/000014346.html

お礼

お礼が、遅くなり、申し訳ありませんでした。
ありがとうございました。