スバルが水平対向エンジンを使い続ける理由と設計上の代償

スバルが水平対向エンジンを採用し続ける背景には、振動を抑えやすく、低重心の車体設計につなげられる特徴があります。シンメトリカルAWDとの組み合わせも、同社の車づくりを支えています。一方、エンジンの幅や整備の手間、オイル管理には注意が必要です。

水平対向エンジンの構造とスバルでの歩み

水平対向エンジンは、シリンダーを左右に水平に配置し、ピストンが向かい合って動く形式です。ピストンの動きがボクサーのパンチに似ていることから、ボクサーエンジンとも呼ばれます。

スバルは1966年5月14日発売の小型乗用車「スバル1000」に、水平対向エンジンを初めて搭載しました。2016年時点で、同社の水平対向エンジンの累計生産台数は1,600万台を超えていました。

対向するピストンは互いの慣性力を打ち消し合うため、振動が少なく、回転バランスに優れます。エンジンの全高を低くできる点も、設計上の利点です。

低重心とAWDの組み合わせ

エンジンを低い位置に置くと、車体の重心を下げられます。スバルのシンメトリカルAWDは、水平対向エンジンを含むパワートレーンを左右対称に配置する四輪駆動システムです。

AWDはエンジンの力を四輪に分散して路面へ伝えます。スバルは、左右対称の配置と、トランスミッションを前輪より後方に置く構成によって、前後・左右の重量バランスを整えています。

前後輪へのトルク配分は、車種やシステムによって異なります。スバルが2012年に示した方式には、前輪45対後輪55を基本とするもの、前輪60対後輪40を基本とするもの、前後50対50のもの、前輪41対後輪59を基本とするものがありました。

一般的な四輪駆動との設計の違い

前輪駆動車に多い横置きエンジンを四輪駆動にすると、横向きの出力を車両の進行方向に合わせる機構が必要になる場合があります。その機構は重量や走行抵抗を増やし、燃費にも影響するとされています。

縦置きエンジンでは駆動系を一直線上に配置しやすく、前輪駆動車を四輪駆動化する方式と比べてプロペラシャフトを短くできます。スバルの水平対向エンジンも縦置きで搭載され、左右の重量バランスを整える構成の一部を担います。

スバルは、AWDの安定性や駆動力と、左右対称に配置したパワートレーンの重量バランスを組み合わせています。同社は、この構成が高速走行時の安定性やコーナリングにつながると説明しています。

幅広のエンジンがもたらす負担

水平対向エンジンは平たい形状ですが、直列エンジンやV型エンジンより横幅が広く、構造も複雑です。そのため、車体内で部品を配置する自由度が下がります。

エンジンの左右にシリンダーヘッドがあるため、ヘッドガスケットなどの関連部品もそれぞれ必要です。エンジンの位置が低いこともあり、スパークプラグ交換のような作業に手間がかかる場合があります。

水平対向エンジンは構造上、シリンダーヘッドの低い部分にオイルがたまりやすいとされます。冷間始動直後に高回転まで回すと、オイルが十分に行き渡る前にオイル不足を起こすおそれがあるため、適正なオイル量を保つことが重要です。

維持管理で注意したい不具合

スバルの水平対向エンジンでは、ピストンリングやクランクケース換気系の不具合がオイル消費につながる場合があります。オイル量が低下した状態で強い横Gがかかると、オイルポンプが空気を吸い込み、潤滑不足を招くことがあります。

古い水平対向4気筒エンジンの一部では、複合材のヘッドガスケットが熱の繰り返しで劣化し、故障につながる例がありました。新しいエンジンでは材料が改良され、古いエンジンには改良型ガスケットを取り付ける方法もあります。

スバルは水平対向エンジン以外の形式も生産してきました。軽自動車向けの直列3気筒や、1980年代のジャスティに使われた1.2リッターのEF系エンジン、軽自動車向けの直列4気筒EN系エンジンがあります。