楕円ピストンエンジン

楕円ピストンエンジン：ホンダの挑戦と革新技術

楕円ピストンエンジンは、その名の通り、ピストン形状が真円ではなく楕円形（正確には長円形や正規楕円包絡線形状）である4ストロークエンジンです。本田技研工業（ホンダ）が、主にオートバイレースにおいて開発・使用し、少量ながら市販モデルも存在します。幾何学的な楕円とは異なる形状で、ロードレース世界選手権（WGP/MotoGP）や耐久レースで用いられたレーサー用エンジンでは長円状、市販車であるホンダ・NRでは量産性を考慮し正規楕円包絡線形状を採用しています。

開発の背景と技術的挑戦

1970年代後半、ホンダはWGP500ccクラスへの復帰を目指していました。創業者本田宗一郎氏の考えや公害問題への関心の高まりから、4ストロークエンジンでの参戦を選択。当時、2ストロークエンジンに比べて出力向上が難しい4ストロークで、2ストロークと同等の性能を実現するために、超高回転化が不可欠でした。

しかし、4気筒という気筒数制限があり、高出力化には困難が伴いました。そこで、当時ホンダの開発リーダーであった福井威夫氏率いる開発チームは、画期的なアイデアとして楕円ピストンを採用しました。これは、入交昭一郎氏による着想に基づくものでした。交通信号機を眺めていた時にひらめいたという逸話が残されています。

楕円ピストンは、V型4気筒エンジンながら、1気筒あたり吸気・排気4バルブずつ計8バルブ、2本の点火プラグ、2本のコンロッドという、V型8気筒に匹敵する複雑な構成を実現しました。この構成は円形ピストンでは不可能でしたが、楕円ピストンによって実現できたのです。この複雑なメカニズムにより、円形ピストンでは得られない吸排気効率と燃焼効率が得られると期待されました。

技術的課題と成果

楕円ピストンエンジンの開発は、ピストンリングの開発に大きな困難が伴いました。当初は、目標回転数である約2万rpmを達成するも、信頼性と耐久性に課題を残しました。しかし、独自の気筒形状から生じる混合気のタンブル流（縦方向の渦流）により、体積効率と燃焼効率が向上。超ショートストロークながら、超高回転・高出力を実現するとともに、広いパワーバンドを得ることに成功しました。

レギュレーションと市販化

しかし、この優れた技術は、他のメーカーによる追随を困難にするほどの高い技術的障壁となり、FIAとFIMから不公平を理由にレギュレーションで規制を受け、F1、MotoGPでの使用は禁止されました。また、生産コストの高さから、レース活動終了後、少量の市販モデルNRを除き、四輪車を含む市販車への展開は見送られました。

試験エンジンの概要

開発過程において、様々な試験エンジンが製作されました。

1978年7月 K00：空冷4ストロークSOHC4バルブ単気筒 152cc
1978年10月 K0：水冷4ストロークDOHC8バルブ単気筒 125cc
* 1983年10月 NR250 TURBO：水冷4ストロークDOHC16バルブV型2気筒 250cc (ツインターボ)

これらの試験エンジンは、最終的なV型4気筒エンジンの開発に繋がりました。

まとめ

楕円ピストンエンジンは、ホンダの技術力の高さを見せつけた挑戦的なエンジンでした。その革新的な技術は、レース界に大きなインパクトを与えましたが、複雑な構造と高コストが、市販車への展開を阻む結果となりました。しかし、その挑戦は、技術史における貴重な記録として残されています。

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