直列3気筒

直列3気筒エンジンの概要と進化

概要

直列3気筒エンジンは、シリンダーが3つ直列に配置されたレシプロエンジンの一種です。このエンジンは一般的に「直3」と略され、主に排気量600 cc以上1,500 cc以下の小型車に用いられています。日本では、660 cc以下の軽自動車に広く採用されています。

1970年代から広まり、特に2013年以降は日本の軽自動車で直列4気筒エンジンが絶版となったことから、現在はほぼ全ての軽自動車が直列3気筒エンジンを使用しています。また、燃費や効率性を重視する考え方から、直列3気筒エンジンの採用はより多くの車種に広まりつつあります。

メリットとデメリット

メリット

直列3気筒エンジンは、直列4気筒エンジンに比べて1気筒の排気量が大きく、冷却や摩擦損失が少ないため、高いトルクと低燃費を実現します。また、排気干渉が無いため、シンプルなエキゾーストマニホールド設計が可能で、軽量化やコスト低減にも寄与しています。1,500 cc以下の小型ガソリンエンジンとしては、損失と振動、出力特性のバランスが良好で、近年はこのタイプが主流となっています。

デメリット

一方で、直列3気筒エンジンは奇数気筒数に起因する振動や騒音、トルク変動の問題があります。同じ排気量の直列4気筒エンジンよりも、質感の低さが指摘され、高価格帯の車両ではあまり使用されません。また、直列2気筒エンジンに比べて冷却や機械的損失が大きく、トルクや燃費は劣る場合が多いです。

構造

このエンジンのクランクピンは、一般的に120度の間隔で配置されています。これにより、一次振動とともに二次振動もほぼバランスが取れます。ただし、4ストロークエンジンでは完全なバランスは得られず、特有の振動が生じます。そのため、バランスシャフトを用いることもありますが、その駆動にコストがかかるため、特に軽自動車では低コストを重視するため、バランスシャフトが省略されることが多いです。

さまざまなメーカーのエンジン

いくつかのメーカーが直列3気筒エンジンを採用しています。例えば、イギリスのトライアンフは多くの直列3気筒車両を生産しています。また、日本のヤマハはMT-09やNIKENといったモデルでこのエンジンを使用しています。

特にトライアンフのオートバイは、エンジン出力の高い3気筒エンジンを搭載し、走行性能に優れています。日本国内でも、スズキや三菱、ダイハツなどがそれぞれの特性に合った直列3気筒エンジンを開発・製造してきました。

歴史

直列3気筒エンジンは、19世紀末から20世紀初頭にかけてのガソリンエンジンの発展とともに生まれ、当時の自動車に採用されました。しかし、振動の問題から早期に廃れ、長らくは2気筒または4気筒のエンジンが主流となります。

1970年代には、ダイハツが小型乗用車「シャレード」で商業化し、以後は軽自動車への導入が進みます。1980年代には、より多くの日本の自動車メーカーが直列3気筒エンジンを軽自動車や小型車両に採用しました。

2010年代に入ると、環境問題や燃費性能向上のため、直列3気筒エンジンは再評価され、多くのモデルで採用されるようになりました。特に直噴技術の導入により、従来の課題であったトルク特性や振動問題が改善されています。これにより、直列3気筒エンジンは、今後も多くの自動車に用いられる可能性を持っています。

結論

直列3気筒エンジンは、軽自動車や小型車両向けに特化したエンジン設計として、多くのメリットと一部のデメリットを軽減しながら発展してきました。そのメリットを生かし、今後ますます広がることが期待されます。新しい技術が加わることで、直列3気筒エンジンの未来は明るく、ますます多様化していくことでしょう。

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