水平対向エンジンとは?

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水平対向エンジン

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水平対向エンジン

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2019/05/04 09:14 UTC 版)

水平対向エンジン(すいへいたいこうエンジン、Horizontally-opposed cylinder engine)とは、レシプロエンジンの形式の一つで、1本のクランクシャフトをはさんでシリンダーを左右に水平に配置し、になるピストン同士が必ずかい合うように下降または上昇するエンジンである[1]




  1. ^ モーターファン・イラストレーテッド』Vol.20 p.052
  2. ^ NNDB.com
  3. ^ a b c 『モーターファン・イラストレーテッド』Vol.20 p.051
  4. ^ 『モーターファン・イラストレーテッド』Vol.20 p.053
  5. ^ 『モーターファン・イラストレーテッド』Vol.20 p.067
  6. ^ 直列2気筒4ストロークエンジンにおいて、360°クランク(2つの気筒のクランクピンの位相が同じ)では等間隔燃焼になるが1次振動が発生し、180°クランク(2つの気筒のクランクピンが軸対称位置)では1次振動は打ち消せるが不等間隔燃焼となる。
    水平対向2気筒では、直列2気筒中の1気筒をクランクシャフト中心で180°移動させて180°クランクを使用する形であり、等間隔燃焼と振動の相殺が両立される。この考え方はそのまま任意の気筒数の水平対向エンジンに拡張できる。
  7. ^ 気筒数やバンク角によっては、クランクピンを両バンクで共有したままでは不等間隔燃焼となり、位相クランクを用いて等間隔燃焼とすると振動特性が悪化する場合がある。
  8. ^ 筒内圧解析、ボアに対するピストンピンオフセット、ピストンスカートプロフィールの最適形状化など動的なシミュレーション技術の利用など
  9. ^ 国鉄がディーゼル機関車に使用していた縦型のDMF31系エンジンを気動車用に水平シリンダー化したエンジンの開発を進めたが、大径シリンダーの水平配置という特殊な構造のために潤滑系の問題が発生したことなどで開発が難航して、結局実用化されなかった。(『鉄道のテクノロジー Vol.4』三栄書房、p.051、ISBN 978-4-7796-0715-8) なおこの経験は、その後に開発・実用化された180°V型エンジンの潤滑設計などに生かされている。
  10. ^ 左右のシリンダ列の軸方向のズレ量が、180°V型(共有したクランクピン内のコンロッド1本分のズレ)は水平対向型(共有できないクランクピン間のクランクウェブ等の厚みがコンロッド1本分に加わったズレ)よりも小さいことを外観で識別できれば、不可能ではない。
  11. ^ 4個のピストンが同時に上死点に達するため。ちなみに90°V型8気筒では、クランクシャフトがフラットプレーンでもクロスプレーンでも90°の等間隔燃焼にできる。
  12. ^ ただし全幅を抑える等の目的でショートストローク型とする場合には、ボア径の増大によりシリンダーピッチ(気筒間隔)が長くなり、180°V型でもクランクシャフトは短くできずに重量軽減のみとなる事もありうる。
  13. ^ 365GT4BBからF512Mまで
  14. ^ なお水平対向であっても6気筒エンジンの場合は、片バンク3気筒がクランク角240°ごとの等間隔燃焼であり、片バンクごとに排気管を集合しても干渉しない。
  15. ^ 速く走るためにタイヤを路面に押しつける事に利用する、車体周囲を流れる空気による下向きの力。
    この時代の当初は飛行機の翼を裏返した様な断面のサイドポンツーンで下向きの揚力を発生させている様にも見られたが、実際には車体底面と路面との間で構成されたベンチュリ内の高速気流によって負圧を生じさせて、車体を路面に吸い付かせていた。
  16. ^ 鉄道車両むけ直列エンジンでも床上搭載が可能な機関車においては潤滑に有利な縦型が主流である。気動車でも技術的観点から黎明期には縦型エンジンの採用例があったように、横型だけで縦型のものが皆無という訳ではないが、近年は低重心化・低床化のニーズが高まっているため、横型化への要求は強い。
  17. ^ 当初は新開発のDMF31HS(直列6気筒横型)搭載が目論まれていたが、不具合が多く解決まで時間がかかるとして変更された。
  18. ^ 同時期にDML30HS系の片バンク6気筒分をなくした直列6気筒の派生エンジンDMF15系が並行開発されており、キハ90形には300馬力のインタークーラーターボ仕様が搭載された。DMF15系は次世代特急形気動車用エンジンにはならなかったものの、車載発電機用や、デチューンされた上でキハ40系気動車の駆動用として車両に搭載される事となった。
  19. ^ 新しい直列6気筒エンジンは、特急形気動車ではキハ185系以降の新型車から採用。直接噴射式のインタークーラーターボ付きで排気量11 - 15リットル級、330 - 460馬力程度で、1両あたり2基搭載した車両も多い。なお大柄な180°V型12気筒のDML30系エンジンでは、2基搭載はほぼ不可能である。


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