次世代水平対向エンジンへの提言（3）——組み立てカムシャフトで剛性を確保

2020/05/02

(1)図・シリンダーブロックとカムシャフトの位置関係はこのように考えた。線は筆者の手描きなので歪んでいるが、ご勘弁を。OHVは吸気／排気のバルブを１本のカムシャフトで動かすのが通例だが、吸気／排気それぞれにVVT機構を入れる関係から２本に分けた。これ、DOHV（ダブル・オーバー・ヘッド・バルブ）と呼んでいいのか……。この図面はFBエンジンのもの。本物です。（筆者撮影）

(2)写真・FB型エンジンのカムキャリア。シリンダーブロックにシリンダーヘッドを載せ、さらにその上にカムシャフトを支持するこのカムキャリアを載せる。（瀬谷正弘アーカイブス）

(3)写真・FB型エンジンのバルブトレーン。１気筒当たり吸気２／排気２のバルブを取り付け、カムキャリアを載せ、１本だけカムシャフトを載せた状態。（筆者撮影）

この上からさらにカムシャフトを支持するキャップ(4)写真をかぶせて固定する。（筆者撮影）

(5)写真はFB型エンジンのシリンダーヘッドの最終的な状態。これが片バンクぶん。左右それぞれに同じものが要る。(瀬谷正弘アーカイブス）

(6)写真・VWのEA211型３気筒エンジンは、ティッセンクルップが考案したまったく新しい組み立て方法によってシリンダヘッドを作っている。液体窒素で冷やしたカムシャフトをシリンダーヘッドの穴から通しながら、所定の位置にカム山を置き、つぎとカムシャフトに通してゆく。カムシャフトが温まって膨張するとカム山がしっかり固定されるという製造方法だ。もはやシリンダーヘッドは完全なメンテナンスフリーであるという前提の工法だ。（筆者撮影）

(7)写真・Aの位置に吸気側カムシャフト、Bの位置に排気側カムシャフトを置き、ここから左右バンクにプッシュロッドを伸ばし、１本のカムシャフトで左右バンクのバルブを動かす。Cの寸法は縮めなければならない。（瀬谷正弘アーカイブス）

(8)写真・図面で見るとクランクシャフトは短い。しかしクランクシャフト単体では(9)写真のようにピストンとつながるコンロッドを取り付ける部分であるクランクピンは、クランクシャフトのメインジャーナルとわずかなオーバーラップしか与えられていない。この点が水平対向エンジンの設計のむつかしさである。（筆者撮影）

(9)写真：FB型エンジンのクランクシャフト

(10)写真・過去に何度か取材したEJ型時代のエンジン製造ライン。スバルの大泉エンジン工場は、かつて中島飛行機時代には機体製造ラインがあったところだ。その広大な敷地は、かつて長さ1,500mの滑走路があったことを思い起こさせる。

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