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ツインカムターボとは?仕組みは?搭載車を軽自動車からも紹介!

「TWINCAM TURBO」という言葉は1980年~1990年ごろの国産車でよく使われたキャッチフレーズで、CMなどで耳にしたことのある人も多いかと思います。

スポーツカーが多かったのでツインカムターボと聞くと何となく速い車、高性能な車、というイメージがあるのですが、仕組みや構造についてはよくわからないという方もいらっしゃいますよね。

今回はそんなツインカムターボについてご説明します。

ツインカムターボとは

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ツインカムターボという名称は2つの言葉が合体したものであり、「ツインカムエンジン(DOHCエンジン)」に「ターボチャージャー」が組合わさったエンジン仕様を指します。

ツインカムエンジンとターボチャージャーについてはどちらも別の記事で詳しく解説していますので、今回の記事では概要だけご説明します。

ツインカムとターボチャージャー

ツインカムとターボチャージャーは別の機構を持つ部品ですが、どちらもエンジンの出力を向上させることができます。

MEMO

ツインカムエンジンはDOHC(ダブルオーバーヘッドカム)という構造のことを指し、エンジンの動弁系をコントロールするカムシャフトが吸気系と排気系で1本ずつあるのでダブルカムという名称になっています。

それに対してカムシャフトが1本のエンジンをSOHC(シングルオーバーヘッドカム)と呼び、エンジンの基本形態としてはこちらが先です。

SOHCに比べてDOHCはカムとバルブの追従性が高い特徴があり、エンジンの回転数が上がってもバルブの動きが遅れない、高回転型エンジンに向いた仕様です。

エンジン出力は回転数が高ければ高いほど高くなりますので、高回転型エンジンのピークパワーは回転数次第といえます。

またターボチャージャーは過給機と呼ばれる部品で、エンジンに大量の空気を送り込むことができる装置です。

内燃機関のエンジンは短時間に密度の高い空気をシリンダーに送り込むことで出力やトルクを高めることができ、エンジンの排気量以上の性能を発揮させる装備として昔から使われてきました。

ポイント

既存のエンジンにターボチャージャーを追加するだけでパワーアップが図れることから、エンジンの出力向上の方法としては結構便利なのです。

この2種類の構造を組み合わせたのが「ツインカムターボ」と呼ばれるエンジンなのです。

高性能の代名詞ツインカムターボ

1970年~1980年ごろの自動車業界はパワー競争の真っ只中にあり、車の性能はそのエンジンパワーの高さによって販売が決まるといってもよい状況でした。

1970年代には170馬力程度だった国産車のピークパワーは1980年代には200馬力を越え、1990年代には国内規制値の上限である280馬力に達したのです。

その性能向上に大きく寄与した技術がツインカムとターボチャージャーであり、どちらも車の名称に「TWINCAM」や「TURBO」という名前がつくほどに大きなセールスポイントのひとつでした。

ですのでその2つを組み合わせた「TWINCAM TURBO」はまさに夢の組み合わせであり、世の中の自動車ファンに大きく訴えかけるものです。

ツインカムターボにどういったメリットがあるのかはのちほどご説明しますが、車の性能以上にこの言葉は車の販売面で大きな役割を果たしたのです。

その効果はすさまじく、最初はスポーツカーやスポーツセダンなど大型車種だけに採用されていたツインカムターボはどんどん車種展開が進み、中型車、小型車、果ては軽自動車までが「TWINCAM TURBO」を引っ提げて市場に続々登場し、パワー重視の時代が続きました。

MEMO

なお似た言葉として「ツインターボ」というものがありますが、こちらはターボチャージャーが2基搭載されたエンジンを指す言葉でツインカムターボとは別の仕様です。

ですがツインターボ搭載車は高回転向けの高性能車が多く、必然的にツインカムエンジン(DOHC)となっていることがほとんどです。

ツインカムターボのメリット・デメリット

ツインカムターボのメリットはなんといっても大出力を実現できる点であり、パワー競争には必須の技術だったといえます。

ツインカムターボのメリット

ツインカムもターボもエンジン出力を向上させる技術ですが、この2つを組み合わせたツインカムターボは従来のエンジンを凌駕する性能を発揮し、一気にパワー競争で優位にたてる、というのが最大のメリットです。

ツインカムエンジンはシングルカムエンジンより高回転化とエンジンレスポンスを向上させる効果があり、それだけでも最高出力は数十馬力向上します。

さらに高回転までスムーズに吹け上がるので気持ちのよいエンジン音や走行感覚が得られ、スポーツカーには必須の爽快感も得られます。

ターボチャージャーは最高出力を狙ったチューニングにすれば最高出力を3割も向上させることができ、排気量を変えずにエンジンの出力を一気にあげることが可能です。

低速でのトルクも太くなりますので、自然吸気エンジンより強い加速も得られます。

また大出力エンジンに対応した車作りが進化したことも副次的なメリットであり、車の剛性やサスペンション設計、ブレーキ設計などが一気に高性能化しました。

パワー競争を経て日本車は世界と戦える車に成熟していったと言えることできるでしょう。

しかしその反面いろいろなデメリットがあったことも事実で、次のようなデメリットが当時のツインカムターボにはありました。

燃費の悪化

まずパワー競争時代のツインカムターボエンジンは最高出力を追い求めた結果、燃料消費量が多く燃費が悪いことがデメリットでした。

ターボを使ってエンジンに大量の空気を送り込むことで出力をあげられるのですが、それは酸素が多いので燃料を通常より多く燃やせるからであり、ターボで高出力を狙おうとすればどうしても燃料消費量は増えます。

またガソリンエンジンにはシリンダー内部が高温、高圧になった時に起こる「ノッキング」という問題があり、ターボで過給するエンジンはノッキングが起こりやすいためノッキング対策になるハイオクガソリンが必要となります。

ハイオクガソリンは大体レギュラーガソリンの1L/10円程度高いので、そのハイオクガソリンをガブガブ使うエンジンは経済性がかなり悪かったのです。

また高回転向けのエンジンは回転数を上げればそれなりに燃費もよくなるのですが、一般道で低速走行が多い日本では低い回転数で走り続けることが多く、より燃費を悪化させる要因でした。

ツインカムターボエンジンは所有者に満足感を与える性能を誇っていましたが、維持費という観点からは厳しい車となってしまい、「ターボ」が燃費が悪く環境にもよくない車の代名詞となってしまいました。

日本ではオーバースペック

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ツインカムターボエンジンの最高出力や最高速度は年々向上し、最終的には280馬力で最高速度200km/hオーバーの世界屈指の性能を持つ車を産み出しました。

しかし数字上のスペックは素晴らしくてもそれを発揮できる場所というのはごく限られており、特に日本では最高出力で走れるシーンは本当に少ないです。

高回転型エンジンは回転数が高くなるほど高出力になり、それと同時に高速域でのスピードの延びがよくなる最高速重視のセッティングです。

もとはレーシングカーから来ている技術なので、レースなどに興味のある自動車ファンが自分の車にレーシングカーに近いスペックがあるとなればツインカムターボの車がほしいと思うのは自然なことです。

ですが購入しても一般道はもちろんのこと高速道路でも性能を全開にして走れる場面などなく、サーキットなどにいかなければ宝の持ち腐れとなってしまうこともありました。

ドイツのように速度制限のないアウトバーンがある国なら高回転型のエンジンも効率よく走れるのですが、当時80km/L制限だった日本の高速道路では回転数をあまりあげることなく走れてしまうので、効率もいまいちです。

ですが数字上のスペックの高さはやはり購入意欲をかきたてられるものなので、ツインカムターボエンジンの車はよく売れたのです。

日常的な運転性の悪化

ツインカムターボエンジンの高回転型の特性は出力を出して高速走行するのには向いているのですが、一方で日常的な使い勝手からすると楽な車ではありませんでした。

エンジン本体もターボも高回転型のセッティングの場合には、基本的にエンジンが低回転のときには効率が悪く、前述のとおり燃費の悪化を招きます。

また加速する際にはターボラグと呼ばれるものが発生しており、アクセルを踏んで少ししないと加速が始まりません。

これは低回転ではターボチャージャーにエネルギーを与える排気ガスのエネルギーが低いためで、アクセルオンから排気ガスのエネルギーが増加するまでの間にタイムラグが現れるからです。

この特性はドッカンターボとも呼ばれツインカムターボエンジン独特の運転特性だったのですが、しっかり加速して全開走行するならともかく一般道で加速しようとしてタイムラグがあるというのは、運転している側にはストレスを感じるものです。

一般道では信号や渋滞、右左折の度にターボラグを感じるので、使い勝手は悪かったといえます。

のちほど詳しくご説明しますが、現在ターボエンジンが世界的に復興してきて国産車でも増えて来ましたが、これらには低回転から効きのよい小型ターボが主流であり、ターボラグのほとんどない使い勝手のよさが売りのひとつになっています。

コスト増

ツインカムターボエンジンは大きなブームとなって各メーカーから何機種もの新型エンジンが生まれましたが、基本的には高性能のプレミアム仕様の位置付けですのでどうしてもコストは増加します。

国産メーカーのほぼすべてからツインカムターボエンジン搭載の車が発売されましたが、それでも基本的な売れ筋はもうすこしロースペックのものであり、ただのツインカムエンジンやターボエンジンなどでした。

ツインカムターボエンジンは最上級機種だったわけですが、生産台数の少なさと専用部品、高出力化による専用設計化などが重なりどうしてもコストは増大します。

またエンジンに合わせた車両設計も必要となりますので、トータルコストだとベースグレードの数十万円~百万円単位で価格差が生まれてしまいます。

上級車種なので当たり前と言えば当たり前ですが、ツインカムターボエンジンのデメリットなのは確実です。

ツインカムターボの評価・乗り心地

ツインカムターボは一種の社会現象のようになった車でしたので、今でも当時のことを懐かしく感じる人や、実際に当時の車に乗っている人もいらっしゃいます。

そんな方々のツイートをいくつか集めてみました。

最強クーペの一角

パワー競争が激化する1980年代には数々の名車が毎年のように生まれ、それと共に出力はうなぎ登りに上がっていきました。

その過渡期にあった車の1代がこのソアラで、セダン風の直線的なクーペボディに230馬力のエンジンを乗せた車でした。

当時は雑誌を見ても馬力がいくつ上がったとか最高速度が何kmあがったとかの記事が山のようにならんでおり、非常に華やかだったのを私も覚えています。

燃費などネガティブなことを感じさせないほど楽しい時代でしたので、懐かしむ人が多いのもよくわかります。

今でも速い軽のツインカムターボ

ツインカムターボの波はもっとも小型な車種である軽自動車にもおよび、64馬力という最高出力と660ccという排気量制限があるにも関わらずたくさんの高性能軽自動車が生まれました。

ダイハツ ミラターボもその1車種で、今では経済性優先みたいなところのある軽自動車とは違って運転して楽しい車でした。

この方は今でも乗っておられるようですが、自然吸気のミラとは大違いで、ツインカムターボを楽しんでおられるようですね。

ツインカムターボが歌詞に?

車の話とは少し離れますが、ツインカムターボという言葉自体が当時のトレンドのひとつともなっており、なんと西城秀樹の歌の歌詞にも出てくるそうです。

今でもアニメがやっているちびまる子ちゃんのエンディングソングに「ツインカムターボ」が出てくるのですが、車の用語というよりは”速い”とか”物凄い”という意味で使われていましたね。

連日TV CMでもツインカムターボの文字が踊る熱狂的な時代だったから起こったことですが、今の自動車しか知らない若者には「なんのことやら?」という感じかもしれません。

ツインカムターボ搭載車

さてツインカムターボエンジンを搭載した車は非常にたくさんの種類が登場しましたが、今回はその中から代表的な車をいくつかご紹介しましょう。

日産 スカイラインR30

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パワー競争の過渡期にあって日産の代表車種だったスカイラインにもツインカムターボが搭載されました。

1981年に登場した6代目 R30スカイラインは当初ツインカム(DOHC)エンジンであるFJ20Eを引っ提げて登場し、高回転型ユニットを搭載したスカイラインとして大きな話題となりました。

そして1983年にはFJ20Eをターボ化したFJ20ET型エンジンが搭載され、歴代最高の出力を誇ったことから「史上最強のスカイライン」のキャッチフレーズで販売されたほどです。

この車の登場で日産はメーカーとしてレースにも復帰し、一度衰退しかけたスポーツカーとしてのスカイラインが戻ってきたのです。

2000RS2000ターボRS2000ターボ
インタークーラーRS/RS-X
エンジン形式FJ20E型FJ20ET型
エンジンスペック1,990 直列4気筒
DOHC
1,990 直列4気筒
DOHCターボ
1,990 直列4気筒
DOHCターボ+
インタークーラー
最高出力150ps/6,000rpm190ps/6,400rpm205ps/6,400rpm
最大トルク18.5kg・m/
4,800rpm
23.0kg・m/
4,800rpm
25.0kg・m/
4,400rpm

R30の2.0Lモデルは基本となるツインカムエンジンの2000RSを筆頭に、1983年にターボ化された2000ターボRS、それをベースに1984年に後期型で追加されたインタークーラー付きの2000ターボインタークーラーRS/RS-Xと、短い期間のうちでどんどんパワーアップしていったことがわかります。

出力と最高回転数はツインカムターボで強化され、最終的に200馬力の大台を突破しました。

このR30スカイラインの後期型RSはデザインが非常にシャープなものに変わったことも大きな変更点で、ボンネットとグリルが繋がった厳ついフォルムから「鉄仮面」とあだ名がつくほどです。

クールな外観とホットな走りからいまでも人気が高く、中古車市場でもかなり人気の1台です。

軽のツインカムターボ

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国産車では軽自動車にもたくさんのツインカムターボ車が生まれ、スズキ、ダイハツ、三菱などから代表車種の派生モデルとしてこうスペックを引っ提げて登場しました。

今回はそのなかから3車種のスペックを比べてみるとしましょう。

次の3車種は1980年代後半にかけて発売された軽自動車で、エンジンの排気量がまだ550ccで規制されていた頃でした。

この次世代のモデルから現在と一緒の660ccに拡大されたのですが、550cc時代からすでに今の軽自動車と同じ64馬力の規制上限まで発揮していたのが驚きです。

スズキダイハツ三菱
アルトワークス RS/RミラTR-XXアバンツァートミニカ ダンガンZZ
エンジン形式F5B型EB型3G81/3G83型
エンジンスペック548cc 直列3気筒
DOHC12バルブ
インタークーラー
付きターボ
547cc 直列3気筒
SOHC インタークーラー
付きターボ
548cc 直列3気筒
DOHC15バルブ
インタークーラー
付きターボ
最高出力64ps(47kW)/
7,500rpm
64ps(47kW)/
7,000rpm
64ps(47kW)/
7,500rpm
最大トルク7.8kgf・m
(76.0N・m)/
4,000rpm
7.7kgf・m
(75.5N・m)/
4,000rpm
7.6kgf・m
(74.5N・m)/
4,500rpm

当時のハイスペック軽自動車の御三家がこの3車種で、ハイパワー競争に先鞭をつけたのはダイハツ ミラでした。

MEMO

2代目ミラは登場当時から50馬力を発揮して他社に先駆けて高性能エンジンを搭載しましたが、その後スズキ アルトワークスがそれを上回る64馬力のエンジンを搭載して上回ります。

それに対抗するように三菱はアルト ダンガンZZを登場させ、またミラ TR-XXもエンジン改良で64馬力を達成させました。

アルトなどは1シリンダーあたり5バルブという普通車でもあまり見られないエンジン構成をしており、バルブの数でも高性能をアピールしていた時代だから生まれたエンジンといえます。

実は今の軽自動車にも繋がる64馬力規制というのはこのときに生まれたもので、経済性が優先される軽自動車に必要以上のパワー競争が起こらないようにとするものでした。

もし規制がなかったら軽自動車の馬力はまだまだ上がったでしょうし、このあとに起こる660cc化でも馬力が上がる要素はあったわけです。

最高出力に上限ができたので最高速度などはある程度規制されましたが、その分トルク、つまり加速が強化されることとなり、これらの車種は軽自動車とは思えない鋭い加速を持つ車となったのです。

なおミラ TR-XXだけはSOHCのシングルカムターボですがスペック的にはDOHCに匹敵しており、DOHC化されたのは次期型のミラからです。

ポイント

この事からも550ccのDOHCエンジンにはまだ伸び代があったことが考えられるので、馬力規制がなければもっと伸びていたでしょう。

現在でもこれらの車の名前の復活を望む声も多く、軽自動車とはいえ走行性能が高い車は大きな魅力なのです。

それを受けてスズキは現行型アルトにアルトワークスを設定し、よい売れ行きを記録したようです。

ランチア デルタ


海外車種は日本ほどツインカムターボエンジンが積極的に展開されず、メルセデス・ベンツやBMWは長らく自然吸気の大排気量ツインカムエンジンにこだわっていました。

しかしそんな輸入車メーカーの中でハイパワー化に積極的だったのはイタリアのランチアで、ランチア デルタは現在でも伝説的な車種のひとつです。

デルタはラリーでも活躍した名車であり、ツインカムターボエンジンはラリー譲りのものとして大きなセールスポイントでした。

初代のデルタは1979年から生産されている車種ですが、ハイスペックモデルであるインテグラーレはツインカムターボエンジンを引っ提げて絶大な人気を誇りました。

ランチア デルタHF インテグラーレ16V
エンジン形式不明
エンジンスペック1,995 水冷直列4気筒DOHC16バルブICターボ
最高出力200ps(147kW)/5,500rpm
最大トルク31.0kgf・m(304.0N・m)/3,000rpm

排気量やバルブ数などは当時の国産ツインカムターボエンジンとほぼ同じですがスペックは特徴が違っており、デルタは割と低い回転数で最大出力を発揮します。

また最大トルクが低回転から非常に高く、最高速度より加速を重視したセッティングから国産車を上回る鋭い加速を見せました。

デルタはラリーカーのエッセンスを持つ市販車としていまでも人気が高い車で、当時の輸入車の中では随一のスペックを誇る車です。

ツインカムターボの今後

ツインカムターボは1990年代に隆盛を迎えて最高出力は国内規制の上限である280馬力に達しました。

しかし同時に燃費が極端に悪くなってしまい、その後の環境性能を重視する時代においてはツインカムターボは一度消えてしまったのです。

ですがここ10年ぐらいでターボエンジンというものがもう一度見直され始めており、ほとんどの車がDOHC化した現在ではツインカムターボがまたトレンドになっています。

ポイント

ですが新世代のツインカムターボは、以前の出力を重視したものとは目的が違っており、ピークパワーよりむしろ燃費を重視するエンジンとなっています。

「ダウンサイジングターボ」と呼ばれるこのエンジンは、排気量を小さくしたエンジンで燃費を稼ぎ、不足したパワーをターボで補う環境対応エンジンです。

今後のツインカムターボはそういった環境に優しいエコなエンジンがメインとなっていきます。