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三菱「新MIVEC」が予感させる、DOHC全盛期の終わりの始まり

  • 浜田 基彦

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2011年12月15日(木)

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 「これじゃDOHCの意味ないですね」。ちょっとうなった。三菱自動車が開発し、「RVR」「ギャラン フォルティス」「ギャラン フォルティス スポーツバック」に一斉に採用した「新MIVEC」エンジン(図1)。SOHCで吸気弁の可変リフト、可変タイミングを実現した(図2)。

「ギャラン フォルティス」に積んだ「4J10」エンジン。SOHCとしたため、可変バルブ機構を入れたにもかかわらずエンジン高は従来通り。フードは部分改良前と共通だ
制御シャフトの角度を変える機構。右のモータでウオームを回し、扇形のウオームホイールが制御軸につながっている。手前は可変タイミング機構とカムスプロケット。可変タイミング機構は本文で紹介したDOHCとは別の理由で付けている。

 横文字の略語が並んで申し訳ない。OHCというのはOver Head Camshaftの略。昔、カム軸がエンジンの下の方にあった頃についた名前で、今は普通のエンジンだ。その前のSとDはSingleとDoubleで、カム軸が1本か2本かを示す。MIVECは三菱の商品名でMitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control systemの略。ご存知だろうが念のため、RVRは略語でなくクルマの名前だ。

 SOHCというのは先入観として昔のエンジンと思ってほしい。今のエンジンはほとんどがDOHCだ。往復運動する部品が軽く、高回転に向くエンジンである。1980年代、SOHCからDOHCへ移行した頃、この“高回転”が重要だった。ヒュンヒュン回るエンジンがもてはやされ、「DOHC」、または同じ意味の「TwinCam」というステッカーを貼ったクルマが街を走り回った。

 ちょうどDOHCが普及したころ、1気筒に吸気弁2本、排気弁2本を並べる4弁エンジンも普及してきた。皮肉なことだが、弁が4本になると、DOHCの必要性はガックリ落ちる。

 その頃、エンジンで最優先にしていたのは「(高回転で)どれだけ多くの空気を吸い込めるか」だった。吸気量を増やすのに、吸気弁を大きくする、吸気弁を2本並べる…の2つの選択肢があった。

 吸気弁を大きくするためには燃焼室を深くする必要がある。そうすると吸気弁と排気弁を大きく傾けることになる。弁のてっぺん、押すところの間隔が広くなるので、SOHCではカムの力を受けて弁を押すロッカアームがとんでもなく長くなる。DOHCの出番だった。

 吸い込める空気の量は吸気弁の面積でなく、周長に比例する。小さな吸気弁でも2本並べれば吸気量を増やすことができる。それなら燃焼室を浅くして燃焼を良くした方がいい。吸気弁と排気弁は平行に近くなり、弁のてっぺんの間隔は狭くなる。それならばSOHCで成立する。

 それでもSOHCに戻ることはなかった。軸の配置を設計するのが難しいということはあるのだが、DOHCという言葉にユーザーが飛びついてしまったことが大きい。冷静に、技術的に考えるとSOHCで十分なのだが、もう語感としてSOHCでは情けない。たちまち世の中はDOHCだらけになった。ステッカーは消えた。みんなDOHCだからだ。

 その後、DOHCをやめられない理由がもう1つできた。可変タイミング機構が普及したことである。自動車業界の悪いクセで、同じものに各社の名前があるのだが、VVTとかVTCとかカムフェイザーとか呼んでいるものだ。カム軸と、それを回すスプロケットとの間に置いた機構で、スプロケットに対するカム軸の向きを変える。こうすると、ピストンの位置に対して、弁が開いたり閉じたりするタイミングを変えることができる。

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