2010年 04月 03日

ボクサーエンジンって完璧!?

言わずと知れた、泣く子も黙る『ボクサーエンジン』。正確には、BMWのRシリーズが搭載している水平対抗エンジンのことです。

良い物は真似される風習がありますが、なぜこの『水平対抗エンジン』に関してはどこも採用しないのでしょう?
僕が師匠からお聞きする限り、『完全無欠』なエンジンとしか思えません。版権とかあって、真似したくても出来ないというのなら、解りますが。。。。

そもそも、『ボクサーエンジン』とはいかなるものか?僕の知りうる範囲で書いてみたいと思います。
(偉そうに書いてるのは、ご愛嬌で 笑)

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まず一番重要なのは、『重たいクランク軸を、車体に対してドコに、ドノように配置するか?』

エンジンのレイアウトが、バイクの走りの性能を支配します。ジオメトリーや、サスペンション等の性能も然りですが、もっと根本的な所で『どういうエンジンを、どう積むか?』が最も影響します。

エンジン内で可動するパーツの中で、一番重たいのが『クランク軸』です。

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(*参考画像 BMWのものではありません)

そしてこの重たいクランク軸が、エンジンの中で勢い良く回転運動します。重たい物が運動する事による『慣性エネルギー』は、車体に多大な影響を及ぼします。

いわゆる『ジャイロ効果』が、マシンにも起こる、ということです。

国産並列4気筒リッターバイクの場合、このクランク軸は車体に対して『横置き』となります。エンジンのサイズからして、相当長く重たいものが積んであることが伺えます。

このクランク軸が車体に及ぼす影響は『直進安定性』です。進行方向に対して、横向きの回転力を加える事でバイクの『立ち』が強くなります。

「バイクは2輪しか無いのだから直進安定性は重要では?」

確かに一理あります。しかし、ちゃんとした車体であれば、走ってる限り直進安定性は保たれます。
この場合、直進安定性が強過ぎて『マシンが倒れない(倒れにくい)』ということになってしまうのです。

特に、アクセルを開け、推進力を保った状態ではてきめんです。すんなり倒す為には、アクセルを閉じなければなりません。

ツアラーバイクならいざ知らず、レーサーレプリカバイクもこの構造なのは、かなり『???』です。

というか、『レーサーレプリカ』って、レースバイクの『模擬』ってことですよね?
並列4気筒エンジン積んで走ってるレースバイクなんか、今の時代、、、?。だって、世界最高峰のmotoGPで、ソレを採用してないのだから。。。。。

まぁ、それはさておき、このジャイロ効果を少しでも抑える為の策として、『クランク軸を短くする』、というのがあります。それが『ツインエンジン』です。

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DUCATIがスポーツバイクでありうる最大の理由は、ココでしょう。クランク軸を短くすることで、この効果を減らすことが出来るのですから。
国産でも昔ありましたよね。そう、『TL1000R』です。海外ではバカ売れでしたが、見る目の無い日本人には全く相手にされませんでした。
なぜ、並列4気筒じゃなければ売れないのでしょう?それ、『何の』レプリカですか?

、、、、、あ、ちょっと言葉が悪いですね(汗)。失礼しました。

まぁ、僕の見解はさておき、『売れてる、売れてない』は事実であり、『クランク軸が車体に与える影響』も、また事実です。そこはご理解願いたい。

横幅のスリムなツインエンジンであっても、このジャイロ効果を『ゼロ』にする事は出来ません。そこには少量のジャイロ効果が生まれます。
そこで考えられたのが、他ならぬ『ボクサーエンジン』なのです。
(注:他にも、縦置きエンジン等もありますが)
(注:ボクサーである理由はそれだけではありませんが)

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(あ!!シリンダーヘッドギリギリですね!!上のドカと比べたら、バンク角がこれ以上深くならなそう。。。
もしかしたら、この辺が欠点かな?
とはいえ、通常では十分なバンク角ではありますが。。。。)

シリンダーが車体に対して『横向き』なので、クランク軸は『縦置き』となるのです。つまり、先のジャイロ効果は、まったくの『ゼロ』。アクセルぶん回してる状態でも、『スッ』っとマシンは傾きます。これがどれほどのものか、乗った事のある方にしか知り得ない現象です。

はっきり言って、

『超〜〜〜〜〜キモチィィィィ!!!!!!!!!!』

ドカもイイ線いってますが、やはり『ゼロ』ではないので、コーナリングには多少の『技』がいります。

しかしボクサーの場合、コーナリング云々解らない人でも、やろうと思えばフルバンクでガンガン攻めれます。
なぜなら、バイクが倒れてる状態に、なんの違和感も無いから。つまり恐怖心など皆無。

しかし、調べてみるとこの『ボクサーエンジン』は、テレスコピックとの相性はイマイチのようです。あくまで、『BMWテレレバー』とのセットでの話のようです。テレレバーのアンチノーズダイブ性能と、ボクサーエンジンとの融合により、あの驚異的な走りが可能となったと言えるのでしょう。

他社が真似出来ない理由は、もしかしたらそこかもしれませんね。

自分のバイクのエンジンの中で、クランク軸がどのように回っているかを考えてみると、結構面白いもんです。
ドコに積んでいいるか?前の方?後ろの方?

案外『スポーツバイク』って言ってる割には、変な所に積んでて『ププ〜♡』ってなりますよ♪

ちなみに、アンチBMW派の方が縦置きクランク軸の、アクセル吹かした時の右への『振り』を話に挙げてくる方がいますが、その方は恐らく乗った事の無い人でしょう。信号待ち等で『ブルル〜ン』とやって「おおぉ!」とはなりますが、走行中にソレを感じる事は、マッタクありません。

「左コーナー中に吹かすと、バンクが起きるから危険」、、、とか言う人がいますが、そういう人には「はいはい」って言ってあげて下さい。

『振り』の現象が如実に現れるのは、大きなアクセル操作、すなわちブリッピング等の『空ぶかし』による、低回転から一気に高回転まで吹け上がる時に、大きく振れます。

クランク軸の回転力がタイヤに伝わっている以上、ブリッピングの様な回転上昇は起こりえません。例え左コーナー中に『ガバッ!!』っと開けても、その影響は、走行速度や遠心力の比ではありませんので、ご安心を。
とうか、コーナー中にアクセル『ガバガバ』開け閉めするなんて事、普通しませんよね(笑)。

ボクサーエンジンの素晴らしさは、コレだけではないのですが、ちょっと1日では語り尽くせないので、今日はこれまで。次回は、、、また気まぐれで(笑)

(*ps:作業ネタが無い!、、、、という事は、こいつ家から外に出てねぇな!?、、、、ということです 笑

従って、明後日のHOPは、どうやら参加出来そうにありません 泣
大将さん、お誘い頂いたのに済みません!!

でも、来週の日曜日は、、、、?)

by tm144en | 2010-04-03 06:44 | Comments(16)
Commented by samansa5103 at 2010-04-03 12:16
そう言えば一般に言われているアクセルON時の右側に振られる事は感じませんね←普段は何にも考えちゃいないみたい(笑

Commented by ねねたん at 2010-04-03 12:40 x
>『水平対抗エンジン』に関してはどこも採用しない

採用しない理由は多々あると思うけど、水平Engの欠点を挙げるなら、単純にオイル潤滑が難しいから。

シリンダーが真横に寝ているので、ヘッドからオイルパンまでのオイルの潤滑に手間がかかります。

シリンダーが直立していれば、オイルの重力による落下を充てに出来るが、真横を向いていると、オイルを均一に潤滑させるのは難しい。とくに高速動弁系の潤滑は難易度が高い。

よく考えられた、良いEngineですよね。難しい物は、皆が皆飛びつく物ではないので、BMW&スバルには頑張って頂きたいです!
Commented by マチョ鍋 at 2010-04-03 15:49 x
ZX-RRとYZR-M1はマルチですが、

ここは突っ込んじゃいけない所だっただろうか…
Commented by おじさん! at 2010-04-03 17:43 x
まあ、完璧ならKシリーズの4気筒エンジンや最新のS1000RRのエンジン作らなかっただろうね
現行のKシリーズの4気筒エンジンは、あんだけ前傾しているので、低重心です(国産の4気筒と乗り比べたら、バイクを起こすだけでわかりますョ)
S1000RRはやはり、レースで勝つにはこの様な形になるんですかね?
でも、ドカはエンジン形式違っても勝てますよね?
まあ、各メーカー特色有りますが企業として利益を生まなくてはナr無いので色々あるのではないかと思いますよ~
各自、自分の感性に合うのが、その人にとって1番ですよ
(^^♪
Commented by takamaru at 2010-04-03 22:20 x
ボクサーエンジンの優れているところは理論上『一時振動、および二次振動がゼロ』ということに尽きると思います。作業用エンジンとしてスタートしたBMW・・台座に乗せておいてあるエンジンの振動はかなり条件的にきびしい・・そこでボクサーエンジンの優位性で企業として成長してきた経緯もありますし・・・
また、縦型クランクは理論上左右に安定します。ただ回転方向に引っ張られます・・(グッツイなど・・・)そこでBMWは車体を真上からみて後輪は少し右に、そして真後ろから見て後輪は右に少し傾いているといわれております。それでアクセルONで車体が右に引っ張られるのを抑えているといいます・・(ほんとかどうかは定かではありませんが・・・計測していないので・・)でもさ・・でもさ・・S1000RRをみていると・・BMWも『コーナーリングマシンには横置きエンジン搭載でテレスコピックフォークが優位だ』と思っているんだな・・・と思いませんか・・・?????
Commented by tm144en at 2010-04-04 02:47
いやはや、先輩諸氏の暖かいコメント、有り難き幸せで御座います。

少し突っ込んだ話をすると、厳しいご指摘等々感謝に余りある次第であります。

これでこそ、このブログの価値を見い出せると言う物です。
やはり、生温い事ばかり書いていてはいけませんね(笑)

>samansaさん
自分で言っといてなんですが、ゆるーい発進直後、いつも決まって右側にハンドルを取られている様に思うのですが(右にふらつく)、如何でしょう?

>ねねたんさん

なるほど〜☆確かに説得力ありますね!
真似『しない』んじゃ無く、『出来ない』。もしくはコスト、リスクが高い。

ちゃんと整備されてたボクサーは、それこそ40年経っても余裕で現役、というマシンもざらですが、タペット調整等怠っていたマシンは、不調が相次ぐという話も聞きます。

ツボにはまれば長生きするけど、雑に扱えば儚く散ってしまう、そんなエンジンなのかもしれませんね☆
Commented by tm144en at 2010-04-04 03:13
>マチョ鍋ちん

、、、、、、、、、あ(恥)

僕の頭には、HONDAのマシンしか無かったです(爆)
言われてみれば、確かにそうでした!!

う〜ん。。。恥ずかしい(笑)

ま、でも、逆に言えば、ホンダとスズキは、エンジンのフィードバックは無いけど、ヤマハは市販車に近い形でレースを戦ってる、と考えれば、じゃぁ、R1は言いマシンなんだな!、、、、って事になるかな!?

>おじさん
結局会社存続の為には、『K』シリーズの力が必要だったということなんでしょうね。ボクサー一本でやってたら、とっくに潰れてしまってたんでしょう。

色んな人のニーズに応える為には、仕方が無い話ですよね。

でもそんな中でも、自社のコダワリである『安全なマシン』というスタイルは変えないのですから、やはり素晴らしいですよね。
ただ、S1000は、、、、?どうなんでしょ??

Commented by tm144en at 2010-04-04 03:16
>takamaruさん
僕も、リアタイヤの話は聞いた事がありました。

でもその話で腑に落ちないのが、回転力の変わるクランク軸に対して、ただタイヤをズラすという一元的な対策では、いかがなもんでしょう?
クランクの回転力が弱い時には、逆に左に曲がってしまうのでは無いでしょうか??
とはいえ、そんな事は現に無いのですから、心配には及ばないのですけどね。。

僕は所詮、BMW歴4年ですからなにも言える立場では無いのですが、また、何も解って無いのですが、
『S1000RR』は、何かの間違いか、不況の産物と理解しています。(BMWらしくないなぁ、、、と。)
Commented by マチョ鍋 at 2010-04-04 08:26 x
後学のためにここで聞いといていいですかね?

縦クランク+ドライブシャフトはドライブシャフトがクランクと逆回転するので、走行中はバランスがとれるってのを聞いたことがあるんですがどうなんでしょ?

BMWだったかグッツィの話しだったかは覚えてないんですが。。。
Commented by samansa5103 at 2010-04-04 12:29
盛り上がり◎ですね。
水平対抗エンジンではライラックを仕事現場で処分してくれと頼まれ持って帰ったら1週間ほどでおじいさんが家宝だと言いはじめて返却した事が有りました。
現在でも長江750とやらがオークションで売っていますが中国製でなければ買っちゃってますかね(笑
又確かワーゲンのエンジン(1600CC)を積んだアマゾネスなんか有ったと記憶しています。
確かポルシェも水平対抗だったと思いますので私はメカニカル的知識が薄いので語れませんが欠点は有るにしてもエンジン機構の完成度はかなり高いと思っています。
しかしレーシングマシーンにセットするにはシャフトでは難しいですもんね。

乗っていて良く言われる事では転んだらエンジンが壊れちゃうでしょう?なんて質問が有りますかね(笑

>(右にふらつく)、如何でしょう?

特に感じた事は有りません←変なバイクばかり乗っているので鈍感になってます(爆

Commented by tm144en at 2010-04-05 04:33
>マチョ鍋ちん

「おおぉ、確かにそうなら面白い☆」
、、、、と思い師匠にお聞きした所、
「そういう訳でもナイ」という結論に、、、、(汗)
まったく無い、という訳でもないですが、あからさまにクランクに対してシャフト逆回転にすることで「解消してまっせぇ〜☆」という程の物では無いみたいですね。

それよりももっと別の、奥深〜い狙いの方があるみたいですよ。。。。

>samansaさん
シャフトでレースでも良いんじゃないですかね?レギュレーション度外視すれば。。。。
それともやっぱチェーンじゃなきゃだめなんですかね?

>エンジンが壊れる、、、
僕もそう思ってました(笑)。なのでエンジンガードを付けましたし。

>ふらつき
そうなると、僕の背骨が曲がってるのが原因ですね(爆)
(でも、ホントにそうかも。。。。)
Commented by 非ナイフ&フォーク at 2014-01-26 23:16 x
>理論上『一時振動、および二次振動がゼロ』

左右シリンダーはコンロッドの厚み分オフセットしとりますが。
それで発生する力を一次偶力とかカップリング振動とか呼ぶ。
Commented by R100T at 2014-07-28 10:27
なんか色々と間違ってて恥ずかしいですよ
Commented by tm144en at 2014-07-28 13:21
確かに色々バイアスの掛かった内容で恥ずかしいすね(苦笑)
Commented by ASD at 2015-02-16 10:53 x
レースの場合はボクサーのように横に張り出したエンジンは前面投影面積の関係で使わないのではないでしょうか?
Commented by tm144en at 2015-02-17 04:32
レースの種類もありますし、どうでしょうね!?
ただ言えるのは、テレレバーの付いてるボクサー系は『公道』をメインに造られているので、例えHP2スポーツと言えどレースで使うのはナンセンスと言えてしまいます。



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