motornews空冷エンジンと水冷エンジンの違い現在バイクのエンジンの冷却方式は"空冷エンジン"と"水冷エンジン"が有ります。水冷エンジン一部に油冷エンジンというのもあります。ちなみに現在四輪車では空冷式エンジンを採用している自動車は有りません。昔は四輪車でも空冷エンジンの設定は有ったのですが様々な理由で空冷エンジンの四輪車は消滅しました。空冷エンジンを採用する四輪車が無くなったのかと言うとまず空冷エンジンはどうしてもオーバーヒートに弱い点が有ります。それ以外にも空冷式は燃焼室付近の細かい温度管理が出来ない為にピストン周りの熱膨張を考慮して部品間のクリアランス設定幅を大きくとらなければならず高性能化は難しいという点が有ります。言った様々な状況で狙った温度域で燃焼させる事が出来ないので燃焼温度や空燃比で大きく左右される排出ガスの管理がしにくい点が有ります。空冷エンジンはガソリンを燃焼室に多めに吹き付けて蒸発熱で燃焼室周りを冷却する(燃料噴射冷却)を活用するのが効果的なもう1つの冷却策な訳ですがそれをすると今度は理論空燃比から遠くなってしまいます。(理論空燃比とは最も理想的な混合比での燃焼)具体的にはガソリンの理論空燃比である(14.7)※(ガソリン1g)に対して(空気14.7g)ガソリンエンジンは理論空燃比(ストイキメトリー)で燃焼させる事が最も燃焼効率が良く、パワーも出て燃費も良くなります。この値に狙って燃焼させないと燃焼効率が落ちて燃費が悪くなってしまいます。リッチでは(燃料が濃い状態)CO(一酸化炭素)、HC(炭化水素)が増えてしまいます。上記の様に空冷エンジンはリッチで燃焼させないと燃焼室周りの蓄熱が過大になります。相関関係にある訳です。いった事からも空冷エンジンは現在の厳しい排ガス規制に対応するのが困難です。空冷エンジンはエンジンが大きくなるとその分冷却フィンも大きくしなければならず本来省スペースの空冷エンジンのメリットを打ち消してしまう事もあり現在は四輪車には採用されなくなりました。現在は空冷エンジンとはバイクだけの冷却方式となりました。▼こちらは空冷エンジン搭載の小型バイク最も高温になる燃焼室が有るピストン部分が有るシリンダーを前面に配置して走行風を当ててエンジンを冷やします。空冷エンジンの外側には冷却の為の(フィン)溝が彫られていてこの溝が空気に触れる面積を増やして排熱効率を上げています。このバイクの様に原始的な空冷エンジンはエンジンを冷却する為の付帯設備を一切持たず自然放熱のみでエンジンを冷却しています。小さいエンジンや低出力のエンジンと相性が良いです。そんな空冷エンジンの最大のメリットは何といっても軽量でコンパクトにエンジンを設計できる点です。水冷式に比べて部品点数を大幅に削減できるので結果的に低価格でトラブルが少ないバイクにする事が出来ます。その他にハーレーダビッドソンなんかは空冷エンジンにこだわっていて性能よりもデザインを追求している様なメーカーも有ります。空冷の大排気量車はどうしても冷却能力に余裕が無いので夏場で渋滞などにはまってしまうと燃焼室の熱膨張が限界値付近まで来てしまうのでエンジンがストールしてしまう事も有ります。夏場はエンジンオイルの劣化が早いという点もあります。ハーレーダビッドソンも現在はストリート750等の水冷エンジンのバイクを発売していて若干現代の潮流に舵を切った感じです。旧車好きな人も空冷エンジンになじみが強いので空冷エンジンを支持する層も根強いです。代表的なのがCB1100です。現在ではこのクラスのロードスポーツでは唯一の空冷四気筒エンジンです。今では極めて希少なバイクです。旧車好きの方々には高い支持を得ています。メーカーもその辺を良くわかっていて絶対的な性能を追求するよりも"空冷四気筒"という点にこだわって作っています。CB1100は空冷と言っても原始的な空冷式とは違いオイルクーラーが装備されています。▼これが昔の空冷四気筒エンジンです。オイルクーラーの類は無くシリンダーフィンが露出しています。それだけでなくCB1100はシリンダーに冷却の為のオイルジャケットを設けたりエンジンオイル潤滑用のオイルポンプとは別の油冷用の独立したオイルポンプを内蔵したりとCB1100は進化した空冷エンジンです。メーカーとしてはあえて高出力化する上で難しい設計の"空冷"を苦労しても現代の技術で高い次元で完成させる事で空冷好きに受ける事を良く理解しているという訳です。実際CB1100は性能的に見ても水冷式エンジンと大差無いほどの高いスペックを実現しています。個人的には空冷エンジンの良さは何といってもラジエータやオイルクーラーの類が無くエンジンが全体的に露出している所が空冷の良さだと思うのでエンジン前面にオイルクーラーを付ける位ならもう水冷式で良いんじゃないかと思ってしまうのですがそこはホンダの心意気といったところでしょうか。最大排気量を誇ったのはヤマハのXJR1300というバイクです。エンジン前面にやはりオイルクーラーを装着しています。2017年まで発売されていました。XJR1300は空冷でありながら何と(100馬力)輸出仕様は(106馬力)と当時の国内規制上限までパワーを出していました。そんな空冷四気筒バイクも今では採用車がほぼ無くなり絶滅危惧種となっています。これには排ガス規制以外にも2007年に撤廃された国内馬力規制の影響も一因だと考えられます。それまでは空冷でも水冷でも大型車は(100馬力)という国内規制が有ったのでパワーに関して差は有りませんでした。それが国内馬力規制が無くなると馬力は(100馬力)を大きく超えて150馬力、200馬力と本来の大排気量のパワーを開放して大型バイクのポテンシャルを味わえる事がユーザーに受けて時代は水冷式で高出力のバイクがメインとなっています。今では高出力バイクの主流の水冷エンジンです。エンジン前面に大きなラジエーターが有るのが特徴です。高い出力のエンジンは殆ど全部水冷エンジンです。水冷エンジンのメリットはなんといってもオーバーヒートに対する高い安定性です。エンジンの出力を上げるとどうしても熱量も上がってしまうのでそれに対応する現在最も適した冷却システムが水冷式です。いった事からも現在100馬力以上のエンジンで空冷式を採用しているバイクは有りません。水冷式エンジンは空冷エンジンに比べて部品点数が増える為に若干重くなりラジエーターラジエーターファンゴムホース冷却液ウォーターポンプ、サーモスタットバルブ等の空冷式には無い部品が増えるのでトラブルの要因が増える事になります。現在の水冷エンジンは熟成が進み軽量化して耐久性も高くなって実際には水冷システムの故障は殆ど無くなってきました。水冷式は狙った空燃比と温度域で燃焼させられるので排ガスはクリーンになり燃料噴射冷却に頼らずとも全域で理論空燃比付近で燃焼出来るのでパワーが出て燃費も良い事から水冷エンジンは現在のハイパワーバイクの主流となりました。最後に油冷エンジンについて述べたいと思います。油冷エンジンとはエンジンオイルを積極的に冷却に使用するエンジンです。具体的にはエンジン前面にオイルクーラー付けて冷却性能を高めエンジンオイル量を増やして独立したオイルポンプを持ち最も高温になる燃焼室上部をオイルを噴射して冷却させたりする空冷エンジンよりも構造的に複雑でオイルによる冷却機構を備えたエンジンです。system)バンディット1200やGSX1400等に搭載されていました。現在はスズキも油冷を廃止して水冷化にしています。定義している側面も有るかと思います。小排気量の空冷エンジンにオイルクーラーを付けて空油冷としてアピールすれば空冷よりも高い冷却技術を用いているという事でユーザーには良い印象でとらえられます。CB1100の様に旧車ファンに訴求するのであれば空油冷や油冷と謳うよりも"空冷"としてアピールする方が旧車のイメージがまとまります。ちなみにヤマハのSRは未だに昔ながらの空冷です。オイルクーラーや特別な冷却機構を持たずシンプルな走行風と自然放熱だけで冷却をまかなっています。エンジン温度を一定に保てるので真夏で渋滞時等の長時間のアイドリングでもラジエーターファンが回ってオーバーヒートの心配が無い。細かい制御で燃焼を行えるので排気ガスがクリーン高出力、高燃費また空冷も水冷も基本的にはどちらが良いというのではなく使用状況によって良し悪しが分れます。オフロードバイクで険しい道を走るとなると転倒してラジエーターやホース等にダメージが及ぶ事を考えるとなるべく付帯設備は少ない空冷の方が良いです。逆に言えば街乗りしかしないのであればどちらも大差有りません。いう訳で今回は空冷エンジンと水冷エンジンをなるべく細かく掘り下げて比較してました。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。date*日本語が含まれない投稿は無視されますのでご注意ください。