直列、V型、水平対向、ロータリー…エンジンの種類を解説！

自動車用エンジンの主流は、4サイクルのレシプロエンジン

現在の自動車用エンジンには、主に、ピストンの往復運動を使ってクランクシャフトを回転させる「レシプロエンジン」と、三角形のローターがグルグルと回転する「ロータリーエンジン」の2種類があります。

後者のロータリーエンジンは、2023年秋にマツダがMX-30 ロータリーEVへの搭載を発表・発売し、約11年ぶりの復活を遂げました。一方で、ほとんどの車は排気量や形状の違いこそあれ、前者のレシプロエンジンを採用しています。

レシプロエンジンは、燃焼の手順に基づき「2サイクル」と「4サイクル」に分類されますが、現在は4サイクルのレシプロエンジンが主流です。4サイクルとは、「吸入」「圧縮」「爆発」「排気」という4段階の工程を経て動作する仕組みを指します。これに対し、かつて使用されていた2サイクルエンジンは、「吸入・圧縮」と「爆発・掃気」の2段階の工程で作動する方式です。

2サイクル方式は、かつて小排気量バイクや軽自動車用エンジンにも使用されていたほか、軽量でありながら高いトルクを発揮するメリットがありました。しかし、排ガス対策が難しい構造であったため、現在は乗り物用としては使用されていません。ただし、現在もチェーンソーや刈払機など、林業用機械において活躍しています。

またピストンが往復するシリンダーの数のことを「気筒数」といい、2気筒、3気筒、4気筒、6気筒など、気筒数が増えるほどエンジンのパワーが向上する傾向があります。気筒の配置方法も異なり、直列に並ぶ「直列型」、V字に並ぶ「V型」、向かい合う形で並ぶ「水平対向型」などの種類が存在します。

代表的なエンジンの種類とその特徴

代表的なエンジンの種類とその特徴、また代表的な採用車種（トヨタ車）についてまとめました。

軽量コンパクトかつリーズナブルな「3気筒エンジン」

コンパクトカーや軽自動車などの多くの車に採用されているのが3気筒エンジンです。トヨタの現行モデルでは、ヤリス、アクア、シエンタ、ヤリス クロス、ライズ、ルーミーなどに搭載されており、スポーツ4WDのGRヤリスにも高出力の直列3気筒ターボエンジンが採用されています。

直列3気筒エンジンのメリットは、コンパクトで軽量、かつリーズナブルに製作できることです。また、同排気量の4気筒エンジンよりも摩擦損失が少なく、低回転域から高いトルクを生み出します。一方で、4気筒エンジンと比べて振動と音が大きいというデメリットもありますが、近年の技術革新によってこれらの課題は解消されつつあり、結果、多くの車に3気筒エンジンが搭載されるようになりました。

数ある3気筒エンジンの中でも、特にGRヤリスに搭載されている直列3気筒1.6リッターターボエンジンは優秀です。最高出力は224kW（304PS）、最大トルクは400Nmに到達しており、量産乗用車に搭載される3気筒エンジンとしては世界トップクラスのハイパワーエンジンのひとつといえます。

振動のバランスのよさがメリットの「直列4気筒エンジン」

直列4気筒エンジンは、小型クラスから大型クラスのセダン、ワゴン、ミニバン、SUVなど、さまざまな乗用車に採用されているエンジンです。トヨタの現行モデルでは、カローラ、ノア、ヴォクシー、アルファード、ヴェルファイアなどの車種に搭載されています。

直列4気筒エンジンは、2つのピストンが対の動きをすることで一次振動が自然に打ち消されやすく、構造がシンプルで軽量という特徴があります。その軽量・コンパクトさから、スポーツカーなどに広く採用されています。

さらに、かつては大排気量の多気筒エンジンを搭載していた高級車でも、環境性能の向上や燃費改善を目的に、直列4気筒へのダウンサイジングが進んでおり、現在では高級車への採用も一般的になりつつあります。

水平対向4気筒エンジン

トヨタの4気筒車の中でも特に注目すべきなのが、GR86の2.4リッター水平対向4気筒エンジンです。最高出力173kW（235PS）、最大トルク250Nmを発揮し、低重心で左右バランスに優れた設計が、スポーツカーであるGR86のハンドリング性能向上に大きく貢献しています。

優れた回転バランスポテンシャルの「6気筒エンジン」

6気筒エンジンは、かつて高級車に多く採用されていたエンジンです。トヨタの現行モデルでは、ランドクルーザー300、GRスープラ、センチュリー（SUV）に、レクサスではLS500h、LS500、LC500h、RC350（2025年11月生産終了予定）、GX、LXに搭載されています。センチュリーはかつてV型12気筒エンジンを採用していましたが、現行のSUVモデルではV型6気筒エンジンへと変更されました（現行のセダンはV8）。

6気筒エンジンには、直列6気筒、V型6気筒、水平対向6気筒などの種類があり、いずれも4気筒エンジンより高出力で、振動のバランスがいいことが特徴です。

中でも直列6気筒エンジンは、シリンダーの慣性力と偶力が打ち消し合う構造のため、振動が少なくスムーズに回転します。そのため、「直6エンジンは完全バランス」ともいわれています。しかし、燃費の悪さ、コストの高さ、大型化による車体への影響、衝突時の安全性確保の難しさなどの課題もあります。

一方、V型6気筒エンジンはが直6よりコンパクトな設計が可能ですが、コストの面では直4に及ばず、近年はラージクラスの高級車でも、ベーシックグレードには直4ターボエンジンが設定されることが多くなっています。これは、振動低減技術の進化やターボ化、モーターアシストによる高出力化が可能となったためです。

なお、センチュリーがV型12気筒からV型6気筒（現行のSUVモデル）となった背景には、小型化とハイブリッド化によるも環境性能の向上があります。令和の時代に相応しく、ダウンサイジングに成功したのです。

ラグジュアリー車向けの「8気筒エンジン」

8気筒エンジンはラグジュアリー車向けのエンジンであり、現行モデルでは、トヨタのセンチュリー（セダン）、レクサスのIS500、LC500に搭載されています。

4気筒や6気筒よりもさらに高出力化が可能な8気筒エンジンは、余裕あるエンジンパワーにより、街乗りや高速走行時も静かで非常に快適です。しかし、サイズが大きく搭載できる車種が限られるうえ、生産数が少ないためコストが高くなりやすく、高級車のごく一部のグレードにのみ採用される贅沢なエンジンです。

レクサスLC500にはV型8気筒5.0リッターエンジンが搭載されおり、最高出力は351kW(477PS)、最大トルクは540Nmを誇ります。

どこまでも続くような力強い加速感に加え、アクセルを踏み込んでいった際の高揚感を高めるエンジンサウンドも魅力的です。

まとめ

現在のトヨタ車、レクサス車で主流となっているエンジンをご紹介しました。近年、燃費改善のため、大型車にも小型で軽量なエンジンが搭載される傾向があり、将来的には、小型車は直列3気筒、中型車以上は直列4気筒に集約されてしまうかもしれません。

しかし、6気筒以上のエンジンは車好きにとって憧れの存在。ハイブリッド車、バッテリーEV、FCEVなどの技術組み合わせることで、趣味性の高いマルチシリンダーエンジンも残っていってほしいと願います。