直列ちょくれつ4気筒きとう

直列ちょくれつ4気筒きとう（ちょくれつよんきとう）とは、レシプロエンジン等ひとしの形式けいしきの1つ。シリンダーが1列れつに4本ほん配置はいちされているものを指さす。当とう記事きじでは専もっぱらピストン式しき内燃ないねん機関きかんのそれについて述のべる。

自動車じどうしゃでの4気筒きとうエンジン

乗用車じょうようしゃ・商用しょうよう車しゃ

ホンダ・シビックSi用ようのK20Z3型かた1,998ccエンジン

現在げんざいの乗用車じょうようしゃにおいて最もっともオーソドックスなエンジン形式けいしきである。ミラーサイクルを採用さいようして燃費ねんぴを最さい重視じゅうしした100馬力ばりき未満みまんのものから、ターボチャージャーを採用さいようして400馬力ばりき以上いじょうを発生はっせいするハイパワーモデルまで幅広はばひろくカバーしている。排気はいき量りょうとしては1.0Lから2.5L程度ていどのものが一般いっぱん的てきである。

6気筒きとう以上いじょうの方式ほうしきに比くらべると二に次じ振動しんどうが問題もんだいとされやすく、二に次じ振動しんどうを低減ていげんするために排気はいき量りょうの大おおきい（おおむね2.0L以上いじょう）直ちょく4エンジンではバランスシャフトが採用さいようされる。このバランスシャフトは、互たがいに逆ぎゃく回転かいてんする2本ほん一いち対ついの錘おもり付つきシャフトをクランクシャフトの回転かいてん数すうの2倍ばいの速度そくどで回転かいてんさせることで二に次じ振動しんどうを相殺そうさいするが、それでも完全かんぜんに振動しんどうを消けすのは難むずかしいため、従来じゅうらい直じき4は小しょう～中型ちゅうがたの大衆たいしゅう車しゃへの採用さいようが一般いっぱん的てきであった。しかしエコ意識いしきが高たかまっている昨今さっこんは直ちょく噴化によりノッキング問題もんだいが緩和かんわされたこともあり、6気筒きとう・8気筒きとうが当あたり前まえであった高級こうきゅう車しゃや大型おおがた車しゃにも直ちょく4ターボを採用さいようする事例じれい（→ダウンサイジングコンセプト）はもはや珍めずらしくなくなってきている。一方いっぽうで長ながらく直ちょく4がカバーしてきた1.5L前後ぜんごの排気はいき量りょうを直列ちょくれつ3気筒きとうに置おき換かえる例れいも増ふえてきており、直ちょく4の方ほうもダウンサイジング化かの波なみに晒さらされている現状げんじょうがある。

市販しはんされた自動車じどうしゃ用ようガソリンエンジンで最もっとも排気はいき量りょうが小ちいさい直ちょく4は、1963年ねん発売はつばいの軽自動車けいじどうしゃホンダ・T360の354ccである。軽自動車けいじどうしゃ規格きかくの排気はいき量りょうが660ccに変更へんこうされてからもこのクラスの直ちょく4は量産りょうさんされていたが、燃費ねんぴにシビアな時代じだい背景はいけいから熱ねつ効率こうりつ面めんで勝まさる直列ちょくれつ3気筒きとうへ移行いこうが進すすみ、2013年ねん1月がつの2代目だいめ三菱みつびし・パジェロミニの販売はんばい終了しゅうりょうを持もって絶滅ぜつめつした。

逆ぎゃくに直ちょく4のディーゼルエンジンでないもので最大さいだい排気はいき量りょうのエンジンは1961年ねんのポンティアック・テンペストの3,188cc（195ci）エンジンである。また1970年代ねんだい以降いこうは三菱自動車みつびしじどうしゃがランチェスターの法則ほうそくで知しられるフレデリック・ランチェスターが考案こうあんしたランチェスター・バランサーをベースに、サイレントシャフトと呼よばれる独創どくそう的てきなバランスシャフトを開発かいはつし、三菱みつびし・ジープや三菱みつびし・スタリオンで2,555ccを実現じつげん。後のちにこの技術ぎじゅつを採用さいようした1990年代ねんだいのポルシェ・968は2,992ccまで拡大かくだいしている。

なお火炎かえん伝播でんぱの問題もんだいからボア径みちに限界げんかいがあるガソリンエンジンと異ことなり、トラック等とうに多用たようされるディーゼルエンジンでは気筒きとうあたり1,000ccを超こえる大だい排気はいき量りょうの直ちょく4も使用しようされている。かつて路線ろせんバスは無む過か給きゅうの直ちょく6エンジンが主流しゅりゅうであったが、排はいガス規制きせい強化きょうかによって直ちょく4ターボエンジンへの置おき換かえが進すすんでいる。

競技きょうぎ用よう車しゃ

1,000馬力ばりきを遥はるかに超こえる出力しゅつりょくを発生はっせいしたBMWのF1用よう直列ちょくれつ4気筒きとうシングルターボエンジン

トヨタ・3S-GTE。様々さまざまなカテゴリでチューニングベースとして使用しようされ、パイクスピーク仕様しようでは800馬力ばりき以上いじょう/700Nm以上いじょうの出力しゅつりょくを発揮はっきした。

WRCやWTCC、World RX、TCR、GT500、BTCCなど市販しはん車しゃをベースとするメジャーレースでは、ベース車両しゃりょうの都合つごうや自動車じどうしゃメーカーの販促はんそくなどのため、1.6〜2.0L程度ていどの直ちょく4ターボを規則きそくで指定していする場合ばあいが多おおい。またF3やスーパーフォーミュラのような純じゅんレーシングカーでも市販しはん車しゃのエンジン、あるいは上記じょうきのような市販しはん車しゃベースのカテゴリからのエンジンの流用りゅうようを前提ぜんていとしている場合ばあいは直ちょく4ターボが指定していされる場合ばあいもある。

GT500及およびスーパーフォーミュラの統一とういつ規格きかくNippon Race Engineも直ちょく4ターボである。

気筒きとう数すうを自由じゆうに選択せんたくできるカテゴリであっても、市販しはん車しゃからの流用りゅうようによる開発かいはつコストの低ひくさや軽量けいりょう・コンパクトな特性とくせいが好このまれて、直ちょく4が採用さいようされるケースがしばしある。直ちょく6をブランドアイコンの一部いちぶとするBMWも、競技きょうぎでは軽量けいりょうさやエンジン配置はいちの自由じゆう度どの高たかさから直ちょく4を用もちいることの方ほうが多おおく、グループAのBMW・M3やスーパーツーリングの318i、スーパー2000の320iなどが直ちょく4で公認こうにんを取得しゅとくし、各地かくちで猛威もういを振ふるった。

F1では1950〜1960年代ねんだい半なかば、特とくに最大さいだい排気はいき量りょうが1.5リッターに制限せいげんされていた時代じだいに直ちょく4がよく採用さいようされていた。DFVエンジンを中心ちゅうしんとしたV8の流行りゅうこうにより一時いちじは消滅しょうめつするが、1970年代ねんだい末まつにターボ技術ぎじゅつが登場とうじょうしたことで復活ふっかつ。1983年ねんにはネルソン・ピケがBMW製せい直ちょく4ターボでドライバーズチャンピオンに輝かがやいた。ターボが禁止きんしとなる1989年ねんまでには、決勝けっしょう仕様しようで1,000馬力ばりき以上いじょう、予選よせん仕様しようで1,300〜1,400馬力ばりきほどに達たっしていたとされている。

プロトタイプレーシングカーでも古ふるくから直ちょく4ターボの採用さいようは多おおく、IMSAで無敵むてきに近ちかい戦績せんせきでタイトルを獲得かくとくしたイーグル・MkIII、セブリング12時じ間あいだレースを制覇せいはしたマツダ・RT24-Pなどが知しられる。

インディ500の歴代れきだい最多さいた優勝ゆうしょうエンジンは、27勝しょうを挙あげた自然しぜん吸気きゅうきの直ちょく4である。オッフェンハウザー社しゃが制作せいさくしたこの4,200ccのDOHCエンジンは「オフィー」という愛称あいしょうで知しられ、1930年ねんから1970年代ねんだいのDFVエンジン登場とうじょうまでの間あいだ、長ながらく活躍かつやくし続つづけた。

オートバイでの直列ちょくれつ4気筒きとう

ホンダ・ドリームCB750FOURのエンジン

オートバイ（二に輪りん）業界ぎょうかいでは慣例かんれいで横よこ置おきでシリンダーが横並よこならびになる見みた目めから、『並列へいれつ四よん気筒きとう』とも呼よばれている（ただし厳密げんみつな意味いみでの並列へいれつ四よん気筒きとうだとクランクシャフトが四よん軸じくあるエンジンになってしまうため、本来ほんらいならば俗称ぞくしょうに近ちかい）。いわゆるロードスポーツモデルを中心ちゅうしんに、排気はいき量りょう250ccから1,400ccまで存在そんざいする。

市販しはんオートバイ史上しじょう最もっとも小ちいさな直列ちょくれつ4気筒きとうエンジンは、モト・グッツィが製作せいさくした231ccのBenelli/Moto Guzzi 254である。レース専用せんよう車両しゃりょうでは1960年代ねんだいにホンダが125ccのRC146を製作せいさく、後のちに世界せかい最小さいしょうの直列ちょくれつ5気筒きとうエンジンである125ccのRC148/149の製作せいさくに繋つながっている。逆ぎゃくに、市販しはんオートバイで現在げんざいのところ史上しじょう最もっとも大おおきな排気はいき量りょうのものはカワサキ･ZX-14Rの1,441ccである。

1929年ねん式しきヘンダーソン・KJの1340ccエンジン

古ふるくは1910年代ねんだいに縦たて置おき直列ちょくれつ4気筒きとうを搭載とうさいしたヘンダーソン・モーターサイクルの事例じれいが存在そんざいするが、近代きんだい的てきな直列ちょくれつ4気筒きとうを最初さいしょに搭載とうさいしたオートバイは1966年ねんにMVアグスタが発売はつばいしたDOHC2バルブのMV600である。しかし、MV600の生産せいさん数量すうりょうは限かぎられており、1969年ねんにホンダが発売はつばいしたSOHC2バルブのホンダ・ドリームCB750FOURが実質じっしつ的てきに近代きんだい的てきな直列ちょくれつ4気筒きとうを最初さいしょに搭載とうさいしたオートバイとすることが多おおい。このCB750FOURの爆発ばくはつ的てきなヒットが、その後ごのオートバイ用ようエンジンの主流しゅりゅうが直列ちょくれつ4気筒きとうに移うつる契機けいきとなった。

今日きょうではクルーザー型がたオートバイやオフロードバイク、スクーターを除のぞいて、ほとんど全すべての形式けいしきのオートバイが直列ちょくれつ4気筒きとうを搭載とうさいしている。特とくに、高速こうそく高性能こうせいのうを売うりにしたフラッグシップ系けいのモデルはほぼ直列ちょくれつ4気筒きとうと言いっても良よい。なおBMWなど一部いちぶのメーカーは縦たて置おきエンジンの直列ちょくれつ4気筒きとうを販売はんばいしているが、その他たのメーカーはほぼ全すべて横よこ置おきエンジン形式けいしきである。

デルビ4の2ストローク392ccエンジン

2ストローク機関きかんにおいては、1954年ねんにスペインのデルビがモンジュイック24時じ間あいだ耐久たいきゅうレース用ようのロードレーサーのデルビ・4を製造せいぞうしているが、エンジン破損はそんでリタイアし、その後ご市販しはん車両しゃりょうが発売はつばいされる事こともなかった。ロードレースにおいてはヤマハの500ccワークスレーサーYZR500による採用さいようが著名ちょめいで、1973年ねんのOW20から1981年ねんのOW53までこの形式けいしきが採用さいようされた。1976年ねんには500ccのOW23をベースに750ccにボアアップされたYZR750(0W31)も登場とうじょう、市販しはんロードレーサーのTZ500/TZ750としても市場いちば投入とうにゅうされた。

四よん輪りんの軽自動車けいじどうしゃなどにおいては低てい回転かいてん域いきのトルク特性とくせいなどを考慮こうりょして直列ちょくれつ3気筒きとうにエンジンの主流しゅりゅうが移うつっていった経緯けいいがあるが、オートバイにおいてはある程度ていどまでそれを犠牲ぎせいにしてでも高こう回転かいてん域いきを重視じゅうししたセッティングを行おこなえるため、パワー特性とくせいと製造せいぞうコストの兼かね合あいから最もっともバランスの取とれた直列ちょくれつ4気筒きとうが広ひろく用もちいられるエンジンとなっている。

なお、2009年ねんのヤマハ・YZF-R1はクロスプレーンクランクシャフトを採用さいよう、不ふ等間隔とうかんかく爆発ばくはつとした直列ちょくれつ4気筒きとうエンジンを搭載とうさいし、クランクシャフトの慣性かんせいトルクに影響えいきょうされないダイレクトなコントロール性せいを得えている。これは、2004年ねんより競技きょうぎ（MotoGP）用ようのヤマハ・YZR-M1において採用さいようされたコンセプトの市販しはん車しゃへのフィードバックによるものである。クロスプレーンクランクシャフトはスズキ及およびカワサキといったヤマハ以外いがいの直列ちょくれつ4気筒きとうエンジンのMotoGP参戦さんせん車両しゃりょうにも採用さいようされている。

2気筒きとう同どう爆ばくエンジン

4ストロークの通常つうじょうの直列ちょくれつ4気筒きとうエンジンは、180度どずつ位相いそうをずらして点火てんかタイミングが720度ど中ちゅう1-3-4-2（1-2-4-3の例れいもあり）の順じゅんで等間隔とうかんかくに点火てんかされる。これに対たいして、2ストローク2気筒きとう同どう爆ばくエンジンでは360度ど中ちゅう1-4と、2-3の2気筒きとうずつが等間隔とうかんかくで同時どうじに点火てんかされる。

高こう出力しゅつりょく化かには90度ど間隔かんかくで1気筒きとうずつ点火てんかした方ほうが有利ゆうりだが、ピストンの往復おうふくが1-2気筒きとうと3-4気筒きとうで対称たいしょうにならず1次じの偶力振動しんどうが発生はっせいしてしまう。2気筒きとう同どう爆ばくレイアウトでは4ストロークと同おなじく1次じ振動しんどうが発生はっせいせず、また均等きんとう爆発ばくはつ2気筒きとうエンジンと同様どうようの力強ちからづよいトルクが得えられる特性とくせいになる。

呼よび方かたについて

他たの直列ちょくれつエンジン同様どうよう、「インライン4（フォア）」、「i4」、「ストレート4（フォー）」、「S4」、「L4」、「直ちょく4」など様々さまざまな俗称ぞくしょうが存在そんざいする。また車体しゃたいの進行しんこう方向ほうこうに対たいして縦たて向むきに搭載とうさいされるエンジンを「直列ちょくれつ4気筒きとう」、横向よこむきに搭載とうさいされるエンジンのことを「並列へいれつ4気筒きとう」と呼よび、区別くべつする場合ばあいもある（正確せいかくにはどちらも直列ちょくれつエンジンである）。

関連かんれん項目こうもく

• 直列ちょくれつ型がたエンジン
• U型がたエンジン
• バランスシャフト