単気筒エンジンはすべてのエンジンの基本となるエンジンで、非常に幅広い用途で使われています。

乗り物としてはバイクやスクーターなどでお馴染みのエンジンなのですが、単気筒エンジンの特徴についてはあまりご存じないと思います。

そこで今回は単気筒エンジンについて詳しくご説明していきます。

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単気筒エンジンとは

スーパーカブ エンジン

単気筒エンジンとは、エンジンの心臓であるピストンが1個だけのエンジンのことであり、エンジンとしては最低限の構成部品で成り立っています。

2気筒以上の多気筒エンジンは基本的に単気筒エンジンを何個も繋げたものであり、その最小の構成要素が単気筒エンジンです。

単気筒エンジンの構造

エンジンの構成は非常にシンプルであり、1セットのピストンとコンロッド、クランクシャフト、バルブ、吸排気管などでできています。

基本的な構造はレシプロエンジンというものが出来てからそう大きくは変わってないのですが、年々厳しくなる排気ガス規制の対応のために燃料系やセンサーなど制御系が増えるなど、電子化は進む傾向にあります。

単気筒エンジンはその構造の単純さからコストを安く作ることができるので非常に汎用性が高く、バイクやスクーターは元より、草刈り機、発電機、船外機、チェーンソーなど、動力がほしい機械であれば搭載されるエンジンはほぼ単気筒です。

排気量としては20cc前後の小型のものから、大型バイクになると単気筒で750ccなどというものまであり、バリエーションの多さは他のエンジン形式の比ではありません。

なお今回はおもにバイク用の単気筒エンジンについてご説明していきますので、メリット、デメリットなどの解説はそれに沿ったものとなります。

単気筒エンジンの振動

単気筒エンジンをバイクや車に搭載する場合、最大の問題はその振動にあります。

車や大型のバイクには直4エンジンやV4、V6エンジンなど多気筒エンジンがおもに使われますが、これは排気量やパワーの問題だけでなく振動の低減も大きなメリットの一つとなっています。

多気筒エンジンは1気筒で起こる爆発の衝撃やクランクシャフト類の回転による振動を、他の気筒の動きでキャンセルすることによって、エンジン全体で振動を減らすことができるからです。

この傾向は気筒数が多ければ多いほど高くなっていき、高級車にV10やV12エンジンが採用されるのは振動を減らして滑らかで上質な車が実現できるからです。

しかし単気筒エンジンは気筒が1つしかありませんので振動をキャンセルして減らすという手段は取れず、爆発の振動や回転振動がそのままダイレクトに乗り手に伝わります。

そのためエンジン振動がかなり強く感じられてしまい、音も結構大きなものとなります。

排気量が増えればそれだけ振動も音も大きくなるので車には使いづらく、乗り物ではもっぱらバイクかスクーターが単気筒エンジンを採用しますね。

しかし振動が大きいとはいえ、バイクの場合はそれが乗り味や力強さを感じさせることに変わったりするので、単気筒バイクのファンというのも実は結構多いです。(実は私もその一人です。)

単気筒エンジンの音

単気筒エンジンの音は非常にシンプルで、エンジンの回転数にあわせてトトトト、ドドドドといったリズミカルな音となります。

50ccのスクーターに乗ったことがある人ならとっても耳慣れた音でもあります。

そこで今回は日本のみならず世界中で大人気のホンダ スーパーカブの50cc単気筒エンジンと、スズキのロングセラーSR400の400cc単気筒エンジンの音をご紹介しましょう。

ホンダ スーパーカブ50cc

スズキ SR400

どちらもアイドリングの音は街中でよく耳に入ってくる音で、誰でも1度は聞いたことがあると思います。

SR400はアクセルを吹かすと結構大きな音になりますが、動画ではそこまでうるさくは感じませんね。

音だけを聞くと振動も少なそうに感じてしまいますが、短時間乗るならともかく、単気筒の振動は長時間乗っているとジワジワと効いてくるので、気づかないうちに疲労がたまっている、ということもよくあるのです。

単気筒エンジンのメリット・デメリット

単気筒エンジンのデメリットはとにかく振動が大きいことが一番なのですが、それ以外の点についてはメリットもかなり多いエンジンです。

そんな単気筒エンジンのメリットと、振動以外のデメリットをご説明しましょう。

単気筒エンジンのメリット

単気筒エンジンは基本的には排気量が少なくても大丈夫なものに向いているので、メリットはそういった構造のものに必要なものばかりです。

小型軽量で燃費も優れる

まず単気筒エンジンがよいのはとにかく最小限でコンパクト、搭載スペースも少なく軽量だということです。

バイクにしても汎用機械にしても、とにかくエンジンは小さく軽いほうがすべての点で有利であり、バイクではその分車体も小さく出来て便利なものにできます。

単気筒エンジンは構成部品が最少限で、なおかつ排気量が小さければ部品自体も小さくて済みますので、多気筒エンジンではなかなかこのメリットは出せません。

またシリンダーやピストンも小さくて済むのでピストンやシャフトで発生するフリクションロスも少なくなり、これは出力や燃費に大きな影響を与えます。

そもそも車やバイクの部品のなかでもっとも重たいエンジンが軽いのですから、そういった点でも単気筒エンジン車は燃費にも優れるのです。

実際日本でもっとも有名なバイクであるホンダのスーパーカブなどは信じられないほどの燃費を記録し続けており、カタログ燃費は実に105km/Lに達しています。

実燃費となると少し落ちるものの、それでも60km/L~70km/Lは優に維持できますので、車とは比べ物にならないほど少ない燃料で遠くまで行ける乗り物なのです。

ガソリン1L、150円ぐらいあれば東京 日本橋から神奈川県の箱根ぐらいまで余裕で行けてしまうのです。単気筒エンジンはまさに日常の足であるバイクにはもってこいのエンジンなのです。

冷却システムが簡単

単気筒エンジンが多気筒エンジンと大きく違う点としては冷却系が空冷で済む場合が多いことです。

排気量の小さい単気筒エンジンであれば発熱量が少ないので自然放熱だけで冷却することができ、水冷式の冷却システムを持たなくてよいのも構造が単純で済んでいる理由です。

もちろん排気量が増えて発熱が増えればその限りではありませんが、バイクなどの例を見るとかなりの排気量まで空冷でも十分な性能は出せるようです。

そもそも昔は自動車のエンジンでも空冷が当たり前だったのですが、車は重量やパワーを追い求める過程で水冷化しなければ満足な冷却性能を確保できませんでした。

しかしバイクはエンジンがむき出しにできるので走行風をおもいっきりエンジンに当てることができ、単気筒ならばエンジン本体に空冷フィンをたくさん設けること、で空冷で十分な性能を出せるわけです。

バイクでも2気筒や4気筒になると水冷化する必要も出てくるので、そうなるとラジエーターや冷却水配管、ポンプなどが必要になって複雑でコストも高くなります。

水冷システムはかなりコストがかかり、また故障の原因にもなったりしますので、空冷は単気筒エンジンの大きなメリットになっています。

比較的トルクを出しやすい

単気筒エンジンは一般的にいって高出力を出すことには向いておらず、同排気量の多気筒エンジンに比べてパワーで劣ります。

その代わり単気筒エンジンは低速でのトルクを出しやすい傾向にあり、街乗りなどでは扱いやすいというメリットがあるのです。

これはエンジン全般に言えることですが、1気筒の排気量が大きなエンジンはピストンなどが重たくて高回転、高出力には不向きです。

その代わり1回の爆発で得られる力は大きいため、低回転でなら大きなトルクを得られます。
つまり走り方で言えば、最高速度はそこまで得られないものの、発進時の加速は力強いというわけです。

スクーターなどもスピードはあまり出ませんが、発進するときは結構ビューンと走り出すのはそういった理由からです。

メンテナンス性に優れる

単気筒エンジンはその構造の単純さからメンテナンス性にも優れており、エンジンの点検、整備、修理、オーバーホールなどが一番行いやすいエンジンです。

多気筒エンジンになると部品点数は増える、構造も複雑、水冷式だと冷却水を抜く、などなどメンテナンス時に大変な部分がいくつも出てきます。

また部品の定期交換をする場合、各気筒ごとにある部品(スパークプラグなど)をそれぞれ交換しなくてはならず、交換費用も多くなってしまいます。

その点単気筒エンジンは部品点数は少なく、交換部品も最小限で済み、空冷ならばそのまま分解しても大きな問題にはなりません。

さらに構造が分かりやすいということはメンテナンスの難易度も低いということであり、自分でバイクの面倒を見ようと思う人の入門エンジンとしてももってこいです。

また部品点数が少ないことはそのまま故障箇所が少なくなることにも直結するので、多気筒エンジンより故障箇所や故障原因の特定もしやすくなります。

エンジンは気筒数が増えれば増えるほどメンテナンスは大変になる機械ですので、単気筒エンジンほど素直でわかりやすいエンジンも他にないでしょう。

単気筒エンジンのデメリット

単気筒エンジンのデメリットはここまででご説明してしまいましたが、振動の大きさと、高回転・高出力化には向かないという2点です。

これらのデメリットがあるために単気筒エンジンは排気量の大きなエンジンには採用しずらく、多少コストはかかっても多気筒化のほうが一定のメリットがあります。

とくに振動のほうは排気量を上げることでの影響がかなり大きく、車に単気筒エンジンが採用できないことの理由でもあります。

出力に関してはスピードがでないということしか問題になりませんので、言ってしまえば乗り手が我慢できる乗り物であれば致命的なデメリットにはなりません。

しかしどんなに振動が強くても単気筒エンジンの力強いサウンドに惹かれるという人は多く、そういったニーズに答えるために世の中にはビッグシングルと呼ばれるバイクも存在します。

400cc単気筒でも結構大きいのですが、600cc、750cc、800cc単気筒などといった市販バイクもあり、一定の人気のあるモデルです。

音も振動もものすごくて運転したあとに手が震える、疲れて立てない、などの影響もあるのですが、それでも好きな人は好きなのです。

なお世界は広く、アメリカでは個人で作った3,000cc単気筒とかいう信じられないバイクもあります。

もはやモンスター級ですが、マトモにハンドルを握っていられるバイクなのでしょうかね?

単気筒エンジンの評価・乗り心地

単気筒エンジンの実際の乗り味についてはTwitterにいくつも評価が投稿されていますので、今回は参考に2件ご紹介しましょう。

単気筒とは別れられない

この方は女性ライダーさんのようで、彼氏さんの影響で単気筒の魅力にとりつかれてしまったようです。

SR400という単気筒バイクの神様のような1台に乗られていて、毎日が楽しそうです。

なお彼氏さんとは別れてしまわれたそうなのですが、単気筒とは一生別れられないかもしれませんね。

振動は本当に疲れる

単気筒エンジンは魅力があって乗ってて楽しいのですが、高速走行、長距離走行だけはなかなか大変です。

回転数をあげていくと振動がどんどん強くなり、そこに触れている手や足などは知らないうちにかなり影響を受けているのです。

実は私も昔は単気筒バイクに乗っていたのですが、地元から大阪まで300km弱を旅したときは本当に疲れました。途中道端で何度も寝て疲れをとった記憶がありますね。

単気筒エンジン搭載車

さてそれでは単気筒エンジンを搭載したバイクを何台かご紹介しましょう。

まずはバイク界の巨人であるホンダ スーパーカブからです。

ホンダ スーパーカブ50/110

ホンダ スーパーカブ50

スーパーカブは言わずと知れたホンダの代名詞というべきバイクで、2017年には累計販売台数1億台を記録した、超ベストセラーです。

スーパーカブは1958年の登場以来デザインが大きく変わらないまま現代まで生産されており、誰でもかなり見慣れたバイクでもあります。

しかしバイクの中身は時代と共にどんどん進化しており、環境性能の向上、振動低減、エンジンの電子制御の燃料噴射装置化など、改良には余念がありません。

またカブの基本コンポーネント、とくにエンジンを流用した派生モデルも豊富で、モンキーのような小型バイクから、スポーティなレーサーまでさまざまなバイクが生まれました。

カブの最大の特徴は前述でもお話したとおり燃費が圧倒的によいことで、50ccモデルの現在のカタログ燃費は105km/Lです。

しかし過去には180km/Lだったこともあり、環境性能などでエンジン性能が制限されたことで現在の燃費に落ち着いています。

カブには現在50ccモデルと110ccモデルがあり次のようなスペックの違いがありますが、過去には90ccや70ccなど何種類もあり、海外モデルなどはそういった単気筒エンジンも残っています。

日本での販売台数は圧倒的に50ccモデルが多く、個人用から各種業務用バイクとしての需要もかなり多いですね。

スーパーカブ50 スーパーカブ110cc
エンジン AA04E型 49cc空冷 4ストローク
OHC 単気筒
JA10E型 109cc空冷 4ストローク
OHC 単気筒
最高出力 2.7kW(3.7PS)/7,500rpm 5.9kW(8.0PS)/7,500rpm
最大トルク 3.8N·m(0.39kgf·m)/5,500rpm 8.5N·m(0.87kgf·m)/5,500rpm
燃費 105km/L 62km/L

走行性能を重視するなら110ccモデルがほしくなりますが、50ccは燃費のよさと、なにより原付免許で乗れるという利点があります。

デザインはかわりませんので、免許と使い方で選ぶとよいですね。

スズキ GN125

スズキ GN125

さて次はあまり有名でない125cc単気筒バイクをご紹介しようと思いますが、このスズキ GN125は私が前に乗っていた思い入れの深いバイクなので、この機会に少しでも知ってもらえればと思います。

GN125はカブやスクーターとは違って、アメリカンタイプと呼ばれる、いわゆるオートバイの形をしたバイクです。

1980年代にいくつもの排気量バリエーションがあったバイクですが、その後モデルは減っていき残っているのは125ccモデルだけです。

基本的なデザインは当時から変わっておらず、オートバイのオーソドックスなかっこよさが手軽に味わえるバイクとなっています。

1999年までは日本でも生産されていたのですが、それ以降は完全な海外生産となり、現在日本では逆輸入の形で販売されています。(スズキ正規ディーラーではありませんが)

長年にわたる改良でモデルが細かく別れており、GN125のあとにアルファベットをつけて区別しています。

私が昔乗っていたのはGN125Eでしたが、最新モデルはGN125 2-fとなっているようですね。

GN125 2-f
エンジン 124cc 空冷4ストロークOHC単気筒
最高出力 9.2kW(12.5PS)/9,500rpm
最大トルク 9.8N·m(1.0kgf·m)/8,500rpm
燃費 52.6km/L

GN125は125ccの単気筒バイクとしては比較的出力が高く、それなりにスピードも出せて楽しいバイクです。

その分振動は結構強いのですが、それも乗り味ではあります。

なによりスクーターでは味わえないクラッチ付きのオートバイですので、バイクの楽しみを1から教えてくれるバイクでもあります。

そしてGN125の魅力はあと2つあり、燃費が125ccにしてはかなりよいことがあります。

もうひとつは新車価格で、なんと本体価格は150,000円ほど、諸経費込みでも200,000円いかないという信じられない低価格です。

これは海外生産だからということではなく、国内生産だった20年前から値段が変わっていないので、元々低価格のバイクだったのです。

私の学生時代の思い出を彩る大事な1台ですので、価格も安いのでぜひ一度乗って見てもらいたいバイクですね。

ヤマハ SR400

ヤマハ SR400

単気筒バイクでSR400をご紹介しないわけにはいきません。

1978年から生産されている単気筒バイクの基本とも言える1台で、オートバイのオーソドックスなスタイルを貫き続けている伝統的なバイクです。

SR400には昔からの根強いファンが非常にたくさんいて、古いSR400から最新車まで愛され続けているバイクです。

また前述のツイートにもあるように単気筒バイクの楽しさを教えてくれる最高の1台でもあり、単気筒バイクを勧めるとしたら必ず候補にあがる1台でもあるでしょう。

生産は2017年に排気ガス規制の問題で中止されてしまったものの、現在規制に対応させた新型モデルの開発は行っていると正式にアナウンスされています。

SR400
エンジン H329E型 399cc 4ストローク
空冷SOHC2バルブ単気筒
最高出力 19kW(26PS)/6,500rpm
最大トルク 28N·m(2.9kgf·m)/5,500rpm
燃費 41.0km/L

400ccとなると2気筒エンジンや4気筒エンジン搭載バイクも数多くありますので、それらと比べると最高出力では劣り、あまり最高速度が早いバイクではありません。

しかしSR400はスピードを追求するバイクではなく、もっとゆったりとバイクを楽しむ1台なので単気筒エンジンがキャラクターにはあっています。

またトルクは単気筒エンジンらしく低回転で最大トルクを発揮でき、発進がよく乗りやすいバイクでもあります。

派手なところはありませんがとにかくバランスがよく、燃費もよく、オートバイの基本がすべて詰まったバイクですので、単気筒バイクでビッグシングルに初めて乗るという人には最高の1台といえるでしょう。

番外編:単気筒エンジンを搭載した自動車

さて最後に番外編として、今では非常に珍しくなった単気筒エンジンを搭載した自動車をご紹介しましょう。

これまで単気筒エンジンは振動が多くて自動車には採用しづらいとご説明してきましたが、それは私たちが普段目にしている大きな車だからこそで、世の中にはもっと小型で単気筒エンジンでも十分な車もあります。

いまは街中で見かけることはまずないと思いますが、非常に個性的な車ばかりなので面白いカテゴリーです。

ミニカー、マイクロカーなどと呼ばれる車たちは、とにかく人一人が最小限に走るための車であり、コミューターとも呼ばれます。

昔はともかくいまはコレクターアイテムのような扱いになっているので価格は性能に見会うものではありませんが、いちどみたらほしくなってしまう魅力で一杯ですよ。

世界最小の車:ピールP50

ピールP50はイギリスのピール島で生産されていた車で、世界最小の車というギネス記録を持っています。

1962年から数年間しか生産されておらずプレミア価格もついていたのですが、なんと2011年に復刻生産がなされ、当時のデザインそのままに現代によみがえっています。

1人乗りで前2輪、後ろ1輪の3輪自動車ですが世界最小といううたい文句は伊達ではなく、その全長はわずか1.3m、幅は0.99mしかありません。

畳1畳あればほぼほぼ収まると考えるとどれだけ小さいかがわかりますよね。

これだけ小さい車体ですので50ccのバイク用のエンジンが搭載されても最高時速は60km/出るそうで、公道走行も可能です。

復刻版にはホンダの50cc エンジンが搭載されているそうで、ベースはどのバイクのエンジンかは言わずともわかりますよね。

大人一人がなんとか乗り込むことができ、さらにショッピングバッグ一つぐらいは収まるカーゴもあります。(トランクは開きませんが)

しかしひとつだけ車にあるべきものがなく、それはなんとバックギアです。

どうやってバックするのかというと、あまりに車体が軽く60kgぐらいしかないので、なんと外に出て手で引っ張ってバックするという奇抜さがすごいです。

決して実用的な車とは言えませんが、この動画を見たら少し欲しくなってきませんか?
(動画の人は身長196cmです)

ミツオカ自動車 キットカー

ピールP50ほど小さくはありませんが、日本にも数多くのマイクロカーが存在していました。

そのうちの一社がミツオカ自動車で最初はマイクロカーをメインに生産していたのですが、現在ではハンドメイドの改造完成車を生産する日本10番目の正式な自動車メーカーです。

ミツオカはブブという名前のマイクロカーも生産していましたが、ほかにもキットカーというシリーズを出していたことでも有名です。

キットカーはその名のとおりオーナーが自分で組み立てられる車で、多少DIYが出来る人であれば十分組み立てられるほどの難易度で車を作れるとあって、販売当時は結構人気がありました。

いまではキットのまま購入するのは難しいですが、台数は少ないですが完成車の状態なら中古車として購入できます。

分解も簡単なので、一度バラバラにしてもう一度組み立てることも簡単ですよ。

キットカーにはK1からK4までの4種類があり、コミューター風のデザインからレトロなスポーツカー風のデザインまでいろいろと楽しめます。

エンジンは50cc単気筒で最高速度は60km/Lぐらいまでですが、十分公道走行は可能です。

なにより自分でばらして組み立てられるという面白さは何をも変えがたいもので、私も学生時代に組み立てたことがあってとっても楽しかったことを覚えています。

単気筒エンジンを搭載した車は実用的な車ではないのですが、とっても魅力的で面白くて1度は乗ってみたいと思わせるものがありますね。

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この記事を書いた人

佐藤茂道
佐藤茂道
某自動車メーカーのエンジン部門で開発経験あり。子供の頃から車雑誌を切り抜きし、高校ではオートバイ・車にどハマりする。就職する際に、某自動車メーカーを選び、仕事でもプライベートでも車漬けに。今は日産スカイラインR33が愛車。