星型エンジン

星型エンジン

星型エンジン(ほしがたえんじん)とは主に航空機用に用いられるシリンダーを放射状に配列したエンジンである。多くはガソリンエンジンであるが、ディーゼルエンジンのものも製造された。

構造

クランクシャフトを中心にしてシリンダーが放射状に並べられる。英語では文字通り「Radial engine」(放射状エンジン) と呼ばれる。ひとつひとつのシリンダーは独立している。コネクティングロッドはマスターロッドとサブロッドを用いる方式を使う。ひとつのピストンがマスターロッドを介してクランクピンに繋げられ、他のシリンダーはサブロッドでマスターロッドを介して繋げられる。シリンダーの数は4ストロークエンジンの場合、気筒数を偶数とすると、同時に上死点と下死点に位置する（速度が0となる）ピストンが多くなり、始動性の悪化や振動をもたらすため、また、点火順序をひとつおきとすると爆発（燃焼）間隔が等間隔となるため、奇数気筒が基本である。気筒数が偶数であるものは奇数気筒のエンジンを重ね合わせたエンジンである。バルブの駆動方式はほとんどがOHV方式であり、OHCのものも開発されたが主流にはならなかった。

特徴

短いクランクシャフト

一重の星型エンジンではクランクシャフトが単気筒エンジンと同じ長さになり、エンジン製造技術の低い20世紀初頭では、クランクシャフトが長大になり剛性の確保が難しい直列エンジンやV型エンジンよりも製造が容易であった。

冷却方式

各シリンダーが前面にさらされるために冷却風が当たり易く、ほとんどが空冷で済ますことができた。例外的に水冷のものも存在した。

多気筒化

多くが7、9気筒を採用し、さらなる多気筒化の場合、それらを直列につなぎ合わせた、二重、三重、四重星型とされた。

板カム(OHVのみ)

放射状シリンダーの為、給排気の弁を作動させるプッシュロッドも放射状に並ぶ。従って多くの場合カムシャフトは用いられず、カムはクランクケース外周に沿った大きな円板である。

具体例

• 参考として代表的な星型空冷エンジンを挙げておく
  • 中島製 寿 - 九六艦戦に搭載された星型9気筒
  • 中島製 栄 - 零戦に搭載された複列星型14気筒
  • 中島製 誉 - 紫電改に搭載された複列星型18気筒
  • プラット・アンド・ホイットニー ワスプ・メジャー - 四重星型28気筒

• • 小川精機がOSエンジンブランドで現在でも販売するFR5-300エンジン - 大型模型飛行機用の50cc星型5気筒

• その他は航空用エンジンの一覧を参照

歴史

イタリア王国のイタリア陸軍の将軍ジュリオ・ドゥーエは将校時代にトリノ工科大学で電気工学を専攻、軍用星型エンジンを研究し評価された。実際に航空機用に星型エンジンを最初開発・製造したのは、アメリカのサミュエル・ラングレーとその助手であるチャールズ・マンリーであった。マンリーが1901年に制作したエンジンは5気筒で52馬力を出し、ライト兄弟がフライヤー1に搭載したエンジン（12馬力）よりも性能がよかった。しかし、このエンジンを搭載した実験機エアロドロームは1903年に行った2度にわたるテスト飛行に失敗、その成果をあげることはできなかった。

関連項目

• ロータリーエンジン (初期航空機)