自動車用エンジンには本当に数多くの形式がありますが、中型車向けの6気筒エンジンでは直6エンジンかV6エンジンの2種類が基本です。

しかし現在の世界の車を見てみるとほとんどがV6を搭載しており、直6を採用しているのはほとんどBMWだけです。

なぜこんなに差があるのかは、直6エンジンとV6エンジンそれぞれの違いによるのです。

今回は直6エンジンとV6エンジンの違いについてご説明しましょう。

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直6とV6エンジンの違い

BMW 直6エンジン

直6エンジンとV6エンジンはそれぞれ正式名称を、「直列6気筒エンジン」「 V型6気筒エンジン」といい、それぞれのエンジン形式が名称になっています。

どちらもピストンを6個並べたエンジンなのですが、ピストン配置に違いがあります。

直6エンジンはピストンを一列に6個並べた一番オーソドックスな配置のエンジンで、エンジン形式の基本とも言えるものです。

たいしてV6エンジンはピストンを3個ずつV型に配置したエンジンで、V型の角度にいくつも種類があるものの少しでも角度をつけて配置していればV型と呼びます。

このピストン配置の違いによっておなじ6気筒エンジンでも性能には大きな差が現れ、両方にメリットもデメリットもあります。

基本的には直6のメリットはV6のデメリット、また逆も成り立つ相反する関係にあり、どちらを採用するかは自動車開発において重要な選択肢となります。

それでは直6とV6の違いをご説明していきましょう。

エンジンのパワーと燃費

直6とV6を比較したときに気になることは、「直6とV6ってどっちが速いの?」「燃費はどっちが良いの?」ということでしょうが、実はエンジンのパワーや燃費という点からは直6とV6で大差はありません。

エンジンパワーの決まり方

エンジンのパワーを決める要素はいろいろありますが、基本的には排気量、ボア径、ストローク量、過給機の有り無し、などなどです。

しかしこれらの要素は直6とV6で全くおなじに設計することは出来、排気量や設計条件が同じであれば形式の違いによるパワーの違いはそこまでありません。

現実的には車にのせた時の吸排気管のとりまわしや、エアクリーナー容量、冷却性能などによってパワーは増減しますが、それは直6だから、V6だから、ということはありません。

エンジン形式による要素があるとすれば直6エンジンは後述するクランクシャフトの長さによるフリクションロスが少し大きいので、その点岳に関して言えばV6エンジンのほうがパワーを出す上では有利です。

しかしそれは他の要素でいくらでも挽回できるレベルですので、おなじ排気量でも300馬力の直6エンジンもあれば、200馬力前後のV6エンジンもあり、パワーを出したいからどちらかの形式を選ぶということではありません。

形式は燃費とは関係なし

燃費についてはもっと数多くの要素がからんでくるので、けしてエンジン形式の違いだけで大きな影響があるものではありません。

燃費に影響する要素としてはエンジン性能はもちろんありますが、それ以外にも車の形状、総重量、空力性能など、いろいろな要素がからみあって燃費が決まっています。

エンジンについては基本的には排気量、パワー、トルクなどの大小が関係してきますが、これも前述したパワーとおなじように直6、V6といった形式による差はほとんどないでしょう。

直6エンジンのフリクションロスは燃費にも悪影響を及ぼしますが、それが原因で直6エンジンの燃費が圧倒的に悪いということではないのです。

パワーも燃費も関係ないのであれば、なぜ直6とV6は議論の的となり、また直6エンジンが廃れていくことになったのでしょうか?そのあたりを次に説明していきましょう。

エンジン長さによる衝突安全性への影響

直6とV6の最大の違いはそのエンジン全長の違いで、おなじ径のピストンを6個並べるのと3個づつ並べるのでは単純に考えてもV6のほうが長さが半分になりますよね。

非常に単純な違いなのですが、これが車の衝突安全性に対しては致命的なほど影響するのです。

クラッシャブルゾーンの考え方

事故車

車の衝突安全性は考え方が年々厳しくなっており、1990年ごろから車自体を頑丈にするだけでは高評化は得られないようになりました。

例えば車自体が戦車のように頑丈で絶対に壊れないとしても、衝突事故で発生した衝撃自体は乗員にダイレクトに伝わりますし、また衝突した相手にも致命的なダメージを与えます。

衝突事故において最優先で守られるべきものは乗員や衝突相手の生命であり、車をどれだけ頑丈にしても守れないのです。

そこでクラッシャブルゾーンという考え方が重要となるのですが、これは車の車体が衝突時につぶれることによって衝撃を吸収し、乗員に衝撃が伝わらないようにする構造です。

通常使用では十分な耐久性を持ちつつも、衝突時だけは積極的に車体がつぶれたり曲がったりすることで衝撃が拡散し、乗員を守るのです。

また衝突の相手側に対しても最低限の衝撃で済みますし、相手車が同様な構造をとっていれば重ねて効果を発揮するでしょう。

エンジンは最大の邪魔者

さてエンジンという構造物は鋼やアルミなどを使用した構造体であり、非常に硬く、車体に比べればほぼつぶれることはありません。

そのエンジンは大体車の前方に搭載されていますので、車の前方衝突時にもしクラッシャブルゾーンの範囲内にエンジンがドンと配置していたら車体はつぶれてもエンジンが邪魔をして意味をなさないわけです。

車は前方衝突の確率が圧倒的に多いわけですから、エンジンが長いとそれだけクラッシャブルゾーンに影響を及ぼすことになり、長ければ長いほど車自体を長くしなければクラッシャブルゾーンが確保できません。

となるとエンジン全長が倍長い直6エンジンはV6エンジンに対して大きく不利なエンジンとなり、このことが直6エンジンが廃れていった理由なのです。

この点は後程もう少し詳しく解説することにして、直6エンジンの長さというのはさまざまな箇所で不利となる要素です。

エンジンの長さによる搭載性

BMW M Power エンジン

直6エンジンの全長の長さが大きく影響するもうひとつの要素として、車への搭載性があります。

エンジンというのは自動車部品の中でも最大、最重量の構造物であり、車のどこに配置するのかは自動車設計のもっとも基本となる要素のひとつです。

エンジンの配置とメインとなる駆動輪の組み合わせでいくつかの基本となるレイアウトがあり、車の性能や運転性、車室の広さに至るまで車の全性能に関わります。

次の表にレイアウトの組み合わせと、直6エンジン、V6エンジンそれぞれが得意としているレイアウトをまとめました。

なお4WDについては各レイアウトの発展系なので、今回は除外します。

エンジン位置 エンジン配置 駆動輪 エンジン形式
直6 V6
FR
(Front engine-
Rear drive)
縦置き
FF
(Front engine-
Rear drive)
横置き
MR
(Midship engine-
Rear drive)
中間
(座席~
リアタイヤ間)
縦置き
RR
(Rear engine-
Rear drive)

(リアタイヤ後)
横置き

簡単にまとめると以上になりますが、V6エンジンは全長がコンパクトでほぼ直方体にちかいエンジンなのでどんな形式にも載せやすい形式といえます。

それに対し直6エンジンは、エンジン横置きレイアウトで不利となり、全長に対して制限の多い全幅方向に長く配置する場合は設計が非常に難しいものとなります。

車の前後にスペースを取る分には究極的には車を長くすれば対応できるのですが、左右方向というのは道路の幅やタイヤ配置、他の部品配置などの制限があるのでどこまでも広げるというわけにはいかないのです。

自動車の歴史のなかで最初に普及したのは構造の簡単なFRレイアウトなのですが、1970年代から車をコンパクトにするうえでFFレイアウトが有利になってきたことで、自動車メーカーの売れ筋である中、小型車はほとんどFF車となっています。

そういった車でも大排気量の要求はあるので、主流のFFレイアウトに対して適応性の高いV6エンジンのほうが普及してきたのはある意味当然といえるでしょう。

クランクシャフト設計の難易度

直6エンジンの全長の長さはエンジン部品にも悪影響を与える点があり、もっとも影響が大きいのはクランクシャフトです。

クランクシャフトは各気筒のピストンを連結して動力を取り出すシャフトで、エンジン前端からトランスミッションとの接続部まで一本で繋がるシャフトです。

常に高速回転をしながらピストンの上下動作や爆発による衝撃を受け止めており、非常に負荷がかかる部品です。

ほとんどエンジン全長とおなじ長さがあるので、V6エンジンに対して直6エンジンのクランクシャフトは2倍の長さがあります。

クランクシャフトが長い場合、その部品自体の耐久性や、回転によるねじりに対する剛性が問題となります。

シャフトが長ければそれを保持するベアリングの数は多くなりますし、またベアリング自体にかかる負荷も増えます。

またシャフトの回転によるねじりが多いと、シャフトが壊れるのは論外としても、エンジンのレスポンスなどにも大きく影響があるのです。

そういったデメリットは直6エンジンに対してV6エンジンでは少なくなり、クランクシャフトを頑丈にしたり、クランクシャフト周りのエンジン構造を複雑にせずにすみます。

そうすれば重量面でも有利となりますし設計の難易度も下がるため、クランクシャフトについてはV6エンジンのほうが有利となるのです。

エンジン振動の少なさ

ここまでV6エンジンに有利な点をご説明してきましたが、もちろん直6エンジンにもメリットがあります。

直6エンジンは完全バランスエンジンという基本構造的な特徴を持っており、数あるエンジン形式の中ではもっとも振動の少ない形式です。

対してV6エンジンはおなじ6気筒であるもののエンジン振動に関してはデメリットがあり、それはエンジン音にも現れてきます。

直6エンジンのバランスのよさについては別の記事で詳しくご説明してありますが、V6と比較してみると直6はピストンが上下にしか動きませんので、エンジンの振動の方向は基本的に上下方向です。

また爆発のタイミングとクランクシャフトの回転タイミングが完全にマッチしており、ピストンの上下振動や回転運動をエンジン内で打ち消し合うように稼働するため、エンジン全体で振動を減らすことができています。

しかしV6エンジンというのは3個づつのピストンが斜めに配置されているので、非常に振動の方向が複雑であり、V字型の向きそれぞれに振動が発生します。

そうすると振動を完全に打ち消し合うようにはできませんので、エンジン全体では「偶力」というエンジンをすりこぎのように回転させるような力が発生し、どうしても振動は多くなります。

この偶力をキャンセルさせるためにバランスシャフトというシャフトを追加したりもしますが、直6ほどの完全バランスの状態にもっていくのはなかなか難しいものです。

V6エンジンも直4エンジンに比べれば振動が少なく静かなのですが、直6エンジンと比べてしまうとV6エンジンの音にも雑音が多いことに気づかされます。

エンジンの雑音は余計な振動や不規則な振動が原因で発生しますので、エンジン音の面でも直6のほうが気持ちよい音を発生させるのです。

エンジンの音は直6、V6などの形式以外にも部品の共振やエンジン本体の剛性、車両部品のノイズなどで複雑にかわってきますが、基本的なエンジン音でもV6と直6では体感できるほど差があります。

排気レイアウトの取り回し

もうひとつ直6が有利なものに排気レイアウトの取り回しのよさがあり、とくにここ数年このメリットのおかげで直6エンジンにもう一度光があたり出しています。

排気レイアウトとはエンジンの排気を通す排気管や触媒などの排気系部品の設計のことで、近年重要視されているのはとくに触媒の位置と配置です。

直6エンジンはエンジンの右か左どちらかから集中して排気管を取り出せ、その直後に触媒を配置できます。

しかしV6エンジンは片側3気筒ずつ排気管を出すようになるので、基本的に触媒は片側1個づつ、合計2個必要になります。

触媒という部品はエンジンにとにかく近くに置きたく、またできるだけ高温の排気ガスを流し込む必要がありますので、V6は半分になっている分不利となります。

あと単純にコスト面でも触媒1個のほうが有利ですので、直6エンジンはこの両方のにおいてV6より有利となります。

排気ガス浄化装置の触媒の重要度は、年々厳しくなる排気ガス規制に対応するためになによりも優先度が高くなってきており、これが後述する直6エンジンの見直しに繋がっています。

エンジン構造の複雑さ

直6エンジンはエンジンの基本型である直列レイアウトなので、エンジン本体の構造はオーソドックスである意味単純です。

それと比べるとV6エンジンというのは結構複雑であり、おもにコスト面では直6エンジンのほうが有利となります。

V6エンジンの形状を考えてもらえるとわかるのですが、V6エンジンはピストンが斜めに配置されているのでエンジン本体は斜め方向に2箇所が突き出ている形状をしています。

シリンダーブロックはそれに対応するべく複雑な形状となり、またシリンダーヘッドは各バンクで一つづつ必要です。

さらにシリンダーヘッド内のカムシャフトなどもすべて2セット必要となっており、V6エンジンは部品点数がどうしても多くなってしまうのです。

それに対して直6はまっすぐ上下に立っている形状で、エンジンを前から見れば非常に細い形状です。

シリンダーブロックは1気筒分の幅で十分ですし、またシリンダーヘッドもひとつですみます。

内部のカムシャフトも1セットで良く、V6エンジンより総じて部品点数が少なく、シンプルなエンジンといえるのです。

さらに前述した排気管の取り回しも良く触媒も1つで済むので、複雑にしなくてよくコスト面で優秀です。

V6エンジンは確かに全長が短く搭載性はよいのですが、エンジン本体のコストを考えると直6エンジンに軍配が上がります。

エンジンの整備性への影響

整備する人

V6エンジンの複雑さはエンジンの整備性にも影響があり、とくにVバンクが邪魔をしてエンジン本体への工具や手のアクセスが難しいという特徴があります。

それに対して直6エンジンはエンジンの横にエンジン本体の部品があまりないのでスペースが比較的広く、整備性はV6エンジンよりよいのです。

またエンジンの構造も部品点数もV6エンジンのほうが多いですので、直4エンジンよりメンテナンスが必要な部分も多く、整備性に関してはV6エンジンは苦労するのです。

さらにV6エンジンはスペース効率を考えて搭載されることが多いエンジンですので、そもそもエンジンルームが狭くスペースが少ないことも原因でしょう。

近年は直列エンジン搭載車でもエンジンルームは狭く整備性は悪くなる一方ですが、直6とV6を比較するとV6のほうが基本的には厳しいです。

チューニングへの適応性

この特徴は2次的なもので必要不可欠な要素ではないのですが、直6エンジンの単純さはエンジン本体がより頑丈ということで、チューニングエンジンのベースとしては直6のほうが適応性が高いです。

車の楽しみのひとつに市販車をベースとしたチューニングがあり、エンジンの出力アップをはじめとしていまや車のほぼすべてをチューニングできるようになりました。

エンジンのチューニングは基本的には馬力をアップさせることが多く、出力があがるということはノーマルのエンジン以上の負荷がエンジン本体にかかることにもなります。

当然ながらエンジン本体が頑丈な方がより負荷に対して適応性があることになり、そういった意味では複雑なV6エンジンより直6エンジンのほうが比較的適応性が高いといえるでしょう。

とはいえエンジン本体の設計によってはV6でも十分な耐久性がありますし、直6エンジンにも限界があります。

最終的にはどこまでチューニングを施すかの程度にもよりますが、実際ドラッグレースなどのチューニングのベースエンジンには直6エンジンが選ばれることは結構多いようです。

直6とV6はどちらが上か

ではここまでご説明してきた直6とV6のメリット、デメリットを一覧にまとめましょう。

なおチューニングについては基本的な性能ではないので除外します。

直6エンジン V6エンジン
搭載性
衝突安全性
振動、音
排気レイアウト
コスト面 △(◯)
エンジン整備性

簡単に◯△でまとめるとこのようになり、◎のものはその形式で際立った性能を持つものです。

V6エンジンは搭載性と衝突安全性において非常に有利であり、ひとつのエンジンで幅広い車種への搭載が可能となります。

これは量産車用のエンジンとしてはスケールメリットを考えるうえでも有利となり、そういう意味においてはV6エンジンは多数生産されることでのコストダウンが見込めます。

音や振動は多少妥協するとしても、量産車用の6気筒エンジンとしては採用しやすい面が多いのです。

また直6エンジンは振動や音が少ないのが昔からのメリットで魅力だったのですが、近年は排気レイアウトへの適応性のほうが重要視されつつあります。

メルセデス・ベンツがここにきて20年ぶりに直6エンジンを復活させましたが、これはまさしく排気レイアウトのためであり、それに劣るV6エンジンは開発を中止するほどです。

それほどまでに排気ガス規制はどんどん厳しくなっていくものであり、触媒技術の向上だけでは先が見えてしまっているということでしょう。

直6エンジンのデメリットである搭載性や衝突安全性は基本的に車体での対応が効く部分であり、規制でがんじがらめになってしまう排気ガス規制に比べればハードルの低い課題といえます。

以上のことからV6エンジンは多少のデメリットに目をつぶれば使いやすいエンジンで、今後も乗用車用の6気筒エンジンとしては主流でしょう。

そういった意味ではまだまだV6エンジンの優位性はゆるがず、現状ではV6エンジンのほうが上といってよいでしょう。

しかしメルセデス・ベンツの例があるように時代が変わると直6エンジンのメリットが絶大な効果を発揮することもあり、今後10年でどうなるかは流動的ですね。

V6は生き残り直6が廃れた理由

現在ほとんどの世界の自動車メーカーは直6エンジンの搭載車を持っておらず、ほぼすべてがV6エンジンといってもよい状況です。

しかし20年以上前は直6もV6も混在しており、もっと前には直6のほうが主流の時代もありました。

それでも現在直6エンジンがほとんどなくなった原因はやはり衝突安全性と搭載性が理由です。

直6エンジンが主流のころにはまだ衝突安全性の考え方は現在ほど厳しくはなく、エンジンが長くてもそこまでのデメリットはありませんでした。

またFR車が多かったので搭載性も大きな問題にならず、それより振動の少なさや音の静かさのほうが高級車にぴったりでした。

当時は車体設計もまだ技術が進んでおらず、車の最大の振動元であるエンジン振動が少ないことは設計上でも大きなメリットがあったのです。

しかし1970年代にFF車が主流となっていくととたんに直6の搭載性の悪さは大きなデメリットとなってしまいました。

またその頃から衝突安全性の基準も厳しくなってきて、エンジン全長も大きな問題となっていったのです。

それでも直6からV6への切り替えには車体の大幅な設計変更が必要なため、新しい車はV6メインで、古い車はまだ直6のまま、という混在状態が長く続いていました。

それでも直6からV6への置き換えは少しずつ確実に進行していき、2000年を過ぎる頃には世界から直6エンジン搭載車はほとんどなくなってしまったのです。

そんな状況においてもBMWやボルボは直6エンジンのメリットを重視して採用を続けていて、ボルボはいまは撤退してしまいましたが、BMWは世界で唯一直6エンジンをメインユニットに据えているメーカーとして大きなブランドイメージの一部となっています。

搭載性や衝突安全性は車体側で対応するように最初から設計してあり、BMWに限っては直6のデメリットをうまく対応することでV6の採用をしない方向性で進んでいます。

さらに今後は前述した排気ガス規制の対応で直6エンジンが見直されていく時代のようですので、V6が直6に完全に置き換えられることはないでしょうが、直6エンジンが完全に廃れることもまたないでしょう。

直6とV6の車どちらを買えば良いか

メルセデスベンツ Sクラス

現在直6エンジンの搭載車を新車で購入できるのはBMWと、メルセデス・ベンツのSクラスという高級車だけです。

Sクラスなどはベンツの最上級車ですので、購入できる人は本当に限られるでしょう。

BMWにしても直6エンジン搭載のエントリーモデルが5,000,000円台からと、大衆車というには少し厳しい値段です。

ですので6気筒エンジン搭載の車を買おうとすると必然的に選択肢はV6エンジンしかありませんので、車に特別な思い入れがない一般の方はV6エンジンで十分です。

V6エンジンは直6エンジンより振動と音の面で劣るもの、現代のV6エンジンは必要十分な性能はしっかり持っていますのでそこまで不快になることはないでしょう。

しかしながら直6エンジンのエンジン音に一度魅了されてしまった人はV6エンジンでは満足できなくなってしまうのも確かで、そういう人はなんとかBMWを手に入れるか、もしくは直6エンジン搭載の中古車を手に入れることを考えるべきでしょう。

国産車の直6エンジン搭載車の中古車は10年落ち~15年落ちぐらいでありますので、しっかりメンテナンスをしながら維持し続けることでまだまだのれる車はたくさんあります。

BMWであれば最新技術を織り込んだ最高の直6エンジン搭載車が手に入り、メンテナンスも万全の体制でうけられますので、BMWが現在は唯一で最高の直6エンジン車なのです。

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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。