V型エンジン・W型エンジンとは？それぞれの特徴と構造の違い

V型エンジン・W型エンジンなど、かなり車の構造に詳しくても、特徴や違いをちゃんと説明できる人は少ないのではないでしょうか？

今回は、それぞれの特徴や構造に加えて、メリット・デメリットも解説していきます。

ここまで理解できれば、きっとあなたもエンジンマニア！

V型エンジンの特徴と構造

V型エンジンの特徴は、シリンダーの気筒が文字通りV字型になっているのが構造で、気筒の数でV6やV12などと呼ばれます。

分類的にはレシプロエンジンの一種で、シリンダーが左右交互にV字型で配置されるのが特徴です。

引用：https://ja.wikipedia.org/wiki/V%E5%9E%8B%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%83%B3

また、シリンダーを水平配置している180°型も、広義のV型エンジンに分類されます。

V型エンジンは、直列型に対してクランクシャフトの短縮が可能で、気筒を増やした場合に小型化できるのが強みです。

そのため、搭載できる車の幅が広がることから、現在では多くの市販車で採用されています。

性能やコストとの兼ね合いもあるので、一般車ではV6エンジンが主流ですが、高級車やスポーツ車ではV8以上のエンジンも人気です。

トヨタ アルファード 新型V6 3.5Lエンジン搭載

引用：https://toyota.jp/alphard/

ただし、V10以上となると流石に限定的ですし、一部の限られた車にのみ搭載される特別感があります。

気筒数を増やすほどクランクシャフト、そしてシリンダーブロックを短くできるので、直列型よりも容易に剛性を確保することが可能です。

更に、気筒数が少ない場合でも振動がキャンセルされるので、V型エンジンは共通して振動が小さく静粛性に優れます。

構造上、重量が増えるのは仕方がないものの、それをカバーするだけの利点を実現しているのが魅力です。

左右のシリンダーの間にクランクがあって、これが常に回転しながら、交互にシリンダーが動作する形となっています。

サイズはコンパクトなのに効率が良いので、エンジンの完成形の1つであって理想的な形ともいえます。

実際はもっと構造が複雑ですが、その入り組んでいて機械的なところもまた、見る人を魅了する魅力やロマンがあります。

レシプロエンジンの系譜にあたることから、誕生や開発の歴史は古く、時代を超えた完成度の高さに納得です。

W型エンジンの特徴と構造・V型エンジンとの違い

W型エンジンの特徴は、シリンダーをWの形に配置しているのがポイントで、基本はV型エンジンと共通ですが、構造が複雑化しています。

W型エンジンは全長を巨大化させることなく、気筒数を更に増やすことができるのが特徴的です。

高排気量や高出力を実現する現実的な方法で、しかも気筒数が同じならV型エンジンよりもクランクシャフトが短縮できます。

クランクの回転に合わせて3つのシリンダーが順に動く、これがW型エンジンの基本的な構造です。

12気筒どころか16気筒や18気筒など、V型エンジンを上回るシリンダーの数を搭載できるのが、最も大きな違いだといえるでしょう。

引用：https://ja.wikipedia.org/wiki/W%E5%9E%8B%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%83%B3

過去には、バイクに搭載された例やF1で使用された実績など、こちらにも歴史やロマンがあります。

古典的な3バンク型に対し、現在では2つのV型エンジンを組み合わせた4バンク型が主流です。

日本では3バンク型も4バンク型も同じW型エンジン扱いですが、海外ではWR型やVVと呼ばれたりします。

また本場ドイツのように、3バンク型をY型エンジンといって、明確に区別している国もあります。

構造の複雑化とコストアップによって、搭載される車は限られていますが、それでも全くないわけではないです。

アウディA8 L W12クワトロ W型12気筒6.3Lエンジン搭載

引用：https://www.yanase.co.jp/audi/

現在採用しているメーカーは一部ですが、今でも車に乗ってエンジンの違いを確かめることはできます。

W型はV型の発展形と考えると理解しやすく、複雑な構造の特徴を捉えることが可能です。

ただ、1900年代には誕生して実用化されていたので、決して単なるV型の後発ではないことに注意が必要です。

基本が共通で似ている部分は多いですが、これまで歴史は異なる道を歩んでいますし、現代においてもそれぞれ違います。

V型エンジンのメリット・デメリットとは？

V型エンジンのメリットは、気筒数を増やせば増やすほど、クランクシャフトの長さを短くできることです。

クランクシャフトの短縮化に伴い、シリンダーブロックも短くなるので、全体的にコンパクトに仕上がります。

クランクシャフトを短くすると剛性が増しますから、この点においてエンジンの信頼性が上がります。

ただ剛性のアップやスペースの効率化と引き換えに、構造が複雑になってしまうのはデメリットです。

シリンダーを左右に分けてバブルや給排気も分ける必要があるなど、直列型よりも明らかに複雑です。

当然ながら重量が上がりますから、軽量な車体をうりにする車に搭載するのは困難です。

しかし、振動のキャンセルが行われることから、エンジンの静粛性が高まり、低振動で乗り心地が改善するメリットがあります。

ピストンがスムーズに動いて止まりにくく、低回転域でも滑らかに回り続けることができます。

日産エルグランド VQ35DE V型6気筒搭載

引用：http://www.nissan.co.jp/

V型エンジンは、給排気のレイアウトがほぼ決まってしまうので、自由に配置できない点はデメリットになり得ます。

気筒数が多いほどV型エンジンのメリットは強まりますが、逆に少ない場合は振動を低減するために、重量のバランスを取る必要が出てきます。

整備性はそれほど良くありませんから、整備の時間やコストが掛かってしまうのも、気になるデメリットの1つです。

W型エンジンのメリット・デメリットとは？

V型エンジンに対して、W型エンジンのメリットは全長を増やすことなく、気筒数を増加させられる点にあります。

排気量を更に増やしたり、出力をもっと追求できますから、V型エンジンでは満足感が得られない場合にW型エンジンが候補となります。

ブガッティ ヴェイロン16.4 W型16気筒搭載

引用：https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%82%AC%E3%83%83%E3%83%86%E3%82%A3%E3%83%BB%E3%83%B4%E3%82%A7%E3%82%A4%E3%83%AD%E3%83%B3

ところが、横幅のアップは避けることができないので、車幅が広くなってしまうデメリットを併せ持ちます。

大きめの車幅が認められて、高出力を必要とする条件があることから、搭載されるのは大型サルーンやスポーツカーに限られます。

一方でV型エンジン・W型エンジンに共通するメリットは、あまりサイズを大きくすることなく、気筒数を増やせる点です。

直列型では難しい気筒数を達成できるので、特にV型エンジンが多くのメーカーや車に採用されているわけです。

W16エンジン

反対に、V型エンジン・W型エンジンのデメリットは、横幅の広さと部品点数の増加による複雑化や、重量のアップが共通します。

横幅はV型エンジンだとまだましなのですが、W型エンジンとなればかなり車幅に影響してきます。

搭載できる車の制限が上がりますから、現代における採用例が少ないのも納得出来ます。

そのため、より現実的なV型エンジンの採用に落ち着いているのも頷けます。

V型エンジン・W型エンジンまとめ

V型エンジン・W型エンジンともに、どちらもV型エンジンの構造がベースで、W型エンジンはシリンダー数を増やし気筒数のアップに成功していることが分かります。

基本的には気筒をV字型に配置することで、クランクシャフトの短縮化と、エンジンサイズのコンパクト化を実現しています。

サイズを大きくしなくても気筒数が増やせる、それこそがこれらのエンジンのメリットです。

横幅が増したり、構造が複雑化して重量が増加するというデメリットはありますが、振動を抑えつつ出力を引き出せるのは非常に魅力的です。

自動車の長い歴史の中で、高性能化に深く寄与してきたエンジンですから、今後の発展にも期待が掛かります。