バイクエンジンの種類を徹底解説！気筒数や形式、冷却方法でフィーリングは違う

ライダー

このバイクは空冷4気筒の乾いたサウンドがー。こっちはVツインならではの鼓動感がー。

モトスポット

急にどうしたの？

ライダー

エンジンについて語れるライダーってカッコよくない？ 実はよく知らないんだけど

モトスポット

最初のセリフから知ったかがバレバレだな…。OK、じゃあ今回はバイクのエンジンの特徴について解説しよう！

カタログを見ていると、エンジンに関する用語（空冷や水冷、V型2気筒や直列4気筒など）が頻繁に登場しますよね？

構造や意味はボンヤリと分かっているけれど、詳しいメカニズムは分からない。

そんな人は多いと思います。エンジンの形式を知れば、バイクの運転がもっと楽しくなりますし、バイクを購入する際の判断材料にもなります。

この記事を読んで、ぜひ理解を深めてくださいね。

気筒数の違いによる特性の違い

まず、エンジンにはピストンとシリンダーというパーツがあり、筒状のシリンダーの中をピストンが上下することで回転力を生み出しています。

「気筒」とは、このシリンダーのことで、「気筒数」は、シリンダーが何個あるのかを示した数字です。

ライダー

画像のエンジンは、4つ並んでいるから4気筒だね

では、気筒数が違うと何が変わるのか？

おおまかなイメージは以下の通りです。

ここからは1～4気筒エンジンについてそれぞれ解説していきます。

単気筒

Honda GB350

出典：Honda公式

1組のピストン・シリンダーで構成されたエンジンで、シングルエンジンとも呼ばれます。

国内モデルだと50～400ccクラスのバイクに採用されるケースが多いですね。

ハイパワーを追求したバイクというより、どちらかといえば街乗りを快適にこなせるバイクに採用されることが一般的です。

理由は、単気筒エンジンには、次の利点があるからです。

上記のような利点を持つ単気筒エンジンですが、その反面、高回転域のパワーや最高速は多気筒エンジンに及ばず、また振動も大きいため100km/hを超えるような高速巡行が苦手という側面もあります。

そのため「単気筒=遅いバイク」のように誤解している人もいますが、オフロードやモタードレースで速さを求められるマシンに単気筒エンジンが使用されています。

そうしたシーンでは、軽量がなによりの武器になりますし、低い速度域から鋭い加速ができる単気筒エンジンが本領を発揮するからです。

絶版モデルになりますが、スズキ・DR-Z400S／SMやヤマハ・WR250R／Xのように、市販車の中にも多気筒エンジン顔負けのハイパワー単気筒エンジンを搭載したモデルがあります。

2気筒

Kawasaki W800

出典：Kawasaki公式

2組のピストン・シリンダーで構成されたエンジンで、ツインエンジンとも呼ばれます。

国内モデルでは250cc以上のクラスに採用されているエンジンです。

シリンダーをV型やL型に配置したツインエンジンについては後述しますので、ここではシリンダーを並列に配置した「パラツインエンジン」について解説します。

パラツインエンジンは現行モデルの主力ともいえるエンジンで、スポーツバイク、ツアラー、クラシックモデルなど、異なるジャンルの車種に採用されています。

その理由は次の通りです。

クランク角とは、「ひとつのシリンダーで爆発が起こったあと、次にもうひとつのシリンダーで爆発が起こるまでの間隔」のことです。

ライダー

待って待って。話が急に難しくなったんだけど…

モトスポット

2気筒エンジンは、それぞれのシリンダーで交互に爆発が行われるんだ。ここまではわかるよね？

ライダー

それは分かるよ！ だから単気筒よりもパワーが出るんだよね？  

モトスポット

その通り。で、この爆発のタイミングが、メトロノームのように規則正しくドン・ドン・ドン・ドンと発生する。これを「等間隔爆発」っていうんだ。360°クランクとも呼ばれる

ライダー

ふむふむ

モトスポット

ところが、これをドドン、ドドン、ドドン、のように不規則なタイミングに変えることもできるんだ。これが「不等間隔爆発」。270°クランクや180°クランクとも呼ばれるね

360°クランク

Triumph ボンネビルT100

出典：Triumph公式

同じ回転数なら単気筒の2倍の爆発回数を発生できるエンジンです（単気筒は720°クランク）。70～80年代に主力だった形式で、扱いやすいフラットな出力特性が特徴。

ただし2つのピストンが並んで上下するため、振動が単気筒エンジン並みに大きく、また高回転化が難しいため、ハイパワーを求める車種には不向きという一面もあります。

近年のバイクではクラシカルな乗り味を追求した車種に積極的に採用されています。

270°クランク

Yamaha テネレ700

出典：Yamaha公式

Vツインエンジンと同じ爆発間隔を持つエンジンです。高いトラクション（タイヤが路面をとらえて車体を前に進めようとする力）が得られることが特徴。

そのため、悪路走行を想定したアドベンチャーモデルにも採用されています。

さらに高回転域でパワーを出すことを得意としているためスポーツモデルとの相性がいいエンジンですね。

360°クランクよりも振動が少ないことも利点だといえるでしょう。

180°クランク

Kawasaki ニンジャ250

出典：Kawasaki公式

2つのピストンが交互に入れ替わるように上下するため、互いに振動を打ち消し合うことができます。

そのため、ツインエンジンの中ではもっとも振動を小さくできるレイアウトです。

非常になめらかに回るエンジンですので等間隔爆発のように思えますが、ドドン、ドドンと不等間隔で爆発を起こしています。

高回転化、ハイパワー化が可能なため、スポーツバイクへの採用率が高く、現行250ccスポーツモデルでは主流となっています。

3気筒

Yamaha MT-09

出典：Yamaha公式

2気筒エンジンと4気筒エンジンの中間に位置する形式が、この3気筒エンジンです。

4気筒エンジンほどの絶対的なパワーを得ることは難しいですが、エンジンをスリムかつ軽量に作れるため、すぐれたハンドリングを得ることが可能です。

また、昔ながらの4気筒エンジンにありがちな、アクセルを急に開けると一瞬遅れてパワーがついてくる「加速の貯め」がほぼないことも、3気筒エンジンの魅力のひとつです。

4気筒

Honda CB400SF

出典：Honda公式

4組のピストン・シリンダーで構成されたエンジンで、マルチエンジンとも呼ばれます。

かつてはインラインフォーなどとも言われていましたが、その呼び名は過去のものとなりつつありますね。

通常、4ストロークエンジンはピストンが上・下・上・下と4回動く（ストロークする）間に1回の爆発を発生させます。

つまりピストンが4つある4気筒エンジンは、4回の上下運動のうち常にどれか１つのピストンが爆発していることになります。（ヤマハ・YZF‐R1のクロスプレーンエンジンように不等間隔爆発の4気筒エンジンもあります）

その結果、なめらかで伸びのあるパワーを得ることが可能です。

ハイパワー化に最も適したエンジン形式で、各メーカーのフラッグシップモデルに採用されている、バイク用エンジンの最高峰ともいえる形式です。

ライダー

同じ排気量でも気筒数が変わるだけでバイクのキャラクターが全然違ってくるんだね

モトスポット

一説によると、1気筒あたりの排気量は200～220ccが理想的な燃焼効率らしい

ライダー

え？ じゃあ4気筒の250ccは1気筒あたり62.5ccしかないことになるけど…

モトスポット

理想を追い求めることが必ずしもベストとは限らないからね。個人的には小さなピストンで超高回転まで回せるエンジンの方がワクワクするな

シリンダーの配置による特性の違い

エンジンは、シリンダーの数だけでなく、複数のシリンダーをどのような向きに配置するかによって特性が大きく変わります。

この項目では、現在の主流になっている2気筒エンジンのシリンダーの配置による特性の違いを中心に解説します。

直列・並列

並列2気筒エンジン

2気筒以上のエンジンで、バイクを横から見たときにシリンダーが一列に並んでいるものが、直列・並列エンジンです。

「直列4気筒」や「並列2気筒」のように呼ばれますね。

利点はエンジンのシリンダーブロックやヘッドカバー、カムシャフトを一体モノで作れるためにコストが抑えられること。

そして、前述のクランク角によってエンジンの性格を大きく変えられることです。

V型・L型

V型エンジン

主に2気筒エンジンに採用される形式で、バイクを横から見たときにシリンダーがV型に並んでいるものを指します。

現行のスポーツモデルはこのV型の角度が90°となっているモノが主流です（ハーレーや国内クルーザーモデルなどは鼓動感を重視して45°を採用することも）。

イタリアメーカーのドゥカティではこの90°ツインをV型ではなく「L型」と表記していますが、同じ意味だと思ってOKです。

最大のメリットは、エンジン幅を単気筒エンジン並みにスリムに作れることです。

結果としてバイクを左右に寝かし込む力が小さく済み、軽快なハンドリングを得ることが可能です。

また、ドコドコとした有機的な鼓動感があり、そのフィーリングに魅了されるファンが多いエンジン形式でもあります。

現行モデルではありませんが、かつてはV型の3気筒、4気筒、5気筒エンジンも存在しました。

水平対向

水平対向エンジン

V型エンジンのシリンダー角度が90°であることに対し、水平対向エンジンは180°のシリンダー角度を持ちます。

シリンダーが真横に寝た形になり、それぞれのピストンがボクサーのパンチのように水平に行き交うことから「ボクサーエンジン」とも呼ばれます。

V型と決定的に違う点は、V型がクランクシャフトを（バイクの進行方向に対して）横向きに配置する「横置き」であることに対して、水平対向エンジンは「縦置き」になることです。

そのため、シリンダーやヘッドが左右に飛び出したような形になります。

水平対向エンジンの最大のメリットは、並列やV型エンジンで必ず発生してしまう縦方向の振動を抑えられることです。

さらに、重いシリンダーやヘッドを低く設置できるため、低重心化して安定性を高めることも可能です。

これらの利点により、ライダーの疲労軽減やマシンの高速巡行の安定化を実現しています。

モトスポット

シリンダーの配置による違いは、今や2気筒だけのものになっちゃったな

ライダー

教習所にVFR400っていう古いバイクがあったような…

モトスポット

ごくまれにV型4気筒の教習車がまだあるみたいだね。乗ってみると直列4気筒とは別モノだと分かるよ

冷却方法の違い

バイクはガソリンを爆発させて推進力を得ているので、当然エンジンには熱が発生します。

この熱を冷却する方法は「空冷」「水冷」「油冷」の三種類あり、それぞれ特徴が違います。

ライダー

エンジンの冷却方法にも種類があるんだね

空冷

バイクの走行風をエンジンに当てて冷やすという、ある意味もっとも効率のよい冷却方式です。

風が当たる面積を稼ぐために備えられた大きな冷却フィンが特徴で、その機能的な美しさに魅力を感じるライダーも多いようです。

ただし、他の冷却方法に比べてピストンが熱を持ちやすく、熱膨張を逆算してピストンをわずかに小さく設計する必要があります（走行に支障がないレベルで）。

そのため、冷間時におけるエンジンの気密性を保つことが難しく、近年の排ガス規制に対応させることが困難になっています。

また、水冷のようにウォータージャケットと呼ばれる水の層を持たないため、エンジン音がダイレクトに外側へ伝わり、騒音規制に対応させることも困難です。

なので、年々ラインナップが減少しているエンジンでもあります。

水冷

エンジンが熱を持ちやすい燃焼室の壁面やシリンダーの外側に、水が通る穴が設けられているエンジンです。

その穴はウォータージャケットと呼ばれ、その中に冷却水（クーラント）を循環させることでエンジンの熱を放出させています。

空冷エンジンとの外観上の違いは、ラジエターと呼ばれる大きな四角形のパーツがエンジン前部（または側部）に付いていることです。

このラジエターに走行風を当てることで、熱を持った冷却水を冷やしています。

空冷よりも冷却性にすぐれるため、エンジンの高回転化・高出力化が容易で、また排ガス・騒音規制に対応させやすいため、近年のエンジンの主流となっています。

油冷

出典：Suzuki公式

油冷エンジンは、その名の通り、水の代わりに油でエンジンを冷やす方法です。

エンジンには潤滑油としてエンジンオイルを入れていますよね？それをそのまま冷却にも使っちゃおうという発想で生まれた冷却方法です。

ライダー

潤滑油を冷却にも使えるなんて、効率良さそう！

モトスポット

実はそうでもないんだ

油は水より冷却性能が劣るため、十分に冷却できず、それなら水でいいじゃん！というの今の主流の考え方です。

それでも空冷よりは冷却性能は上で、水冷よりコンパクトにできるので、油冷エンジンはまだ存在しています。

細かく分けると、油冷エンジンは、2種類あります。

いずれもスズキのお家芸ですね。

SACS（1985～2008年）

スズキ GSX-R750 (1985年)

出典：webike

1985年に発売されたGSX-R750に初採用。

水冷に負けない冷却性能とパワー、空冷並みの軽さを両立させるためにスズキが開発したエンジンです。

熱を持ちやすいエンジンヘッドとピストンに向かってオイルを圧送するラインを設けています。

そのラインから、エンジンヘッド、ピストンの裏側にオイルを噴射することで溜まった熱の温度を下げ、空冷以上の冷却性能を確保しています。

ラジエターも不要となり、軽量とハイパワーを両立できることが最大の特徴です。

なお、空冷エンジンのようにシリンダーの熱は走行風で放出するため、細かな冷却フィンが刻まれている点が外観上の特徴です。

以後、「最後の油冷」と称されるGSX1400が生産終了する2008年まで、革新的なエンジンとして長年親しまれてきました。

SOCS（2019年～）

Suzuki ジクサーSF250

出典：Suzuki公式

SACSがラインナップから姿を消して11年。

2019年に登場したジクサー250／ジクサーSF250に、SOCSと名を改めた新世代の油冷エンジンが採用されました。

かつてのSACSと大きく異なる点は、水冷のウォータージャケットのように「オイルジャケット」と呼ばれるオイル経路を設けたことです。

これによってSACSと同等以上の冷却性能を実現。

十分な冷却性能を確保できたことで、かつて油冷エンジンの象徴だった冷却フィンも不要となっています。

SACSと同じく軽量に設計できることが最大の魅力で、スズキのスポーツモデルに今後も積極的に採用されそうなエンジンですね。

ライダー

空冷や油冷エンジンが味があってよさげだなー

モトスポット

これからの時代は空冷エンジンが減って水冷が主流になっていくだろうから、今のうちに乗っておいた方がいいかもね

まとめ

エンジンには様々な形式があり、特性がそれぞれ大きく異なります。

バイクを選ぶ際は、こうした特性をしっかりと理解し、自分の好みと用途に合ったバイクを選んでくださいね。

ライダー

メンテしやすくて街乗りに適しているのが空冷単気筒で…、パワーが出るのが水冷4気筒で…

モトスポット

だいたいの方向性は見えてきたみたいだね

ライダー

あとは排気量の違いで決めればいいのかな？　

モトスポット

そうだね。排気量が変わると乗り味もガラッと変わるよ。そのへんの違いは別の記事で解説しているから参考にしてね

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