ポルシェは常に少し謎でした。 これは歴史上最も成功したスポーツカービルダーであり、100万台以上の911が生産されており、数え切れないほど多くのレースで勝利を収めています。 それでも、ドイツの会社は、それが賢明な考えであるように思われたずっと後に、一見原始的なデザインに頑固に固執しました。
適切な例：既知の人々によって呼ばれる空冷エンジン Luftegekühlt、 空冷用のドイツ語（発音）。 ポルシェは、冬に機能する車に対する独裁者の要求を受け入れ、創意工夫と完全な頑固さで、空冷エンジンを高性能の塊に進化させ、独自の熱狂的な支持を得ました。 （それは Luftgekühlt カルト？）
ポルシェの空冷エンジンの歴史、なぜ会社がそれらを保持したのか、そしてなぜ彼らが1990年代にそれらを引退させたのかを探りましょう。
それはフォルクスワーゲンから始まりました
内燃機関は、燃料の燃焼から動力を生み出し、それが圧力を生み出して運動エネルギーを生成します。 副産物は熱であり、その多くは熱であり、除去しないとエンジンの故障を引き起こす可能性があります。
1886年にカールベンツによって製造された最初のガソリン車は、水冷を使用して単気筒エンジンから熱を放散しました。 1897年にヴィルヘルムマイバッハが蛇行パイプに水を流して冷却する管状ラジエーターを開発したとき、ラジエーターが現れるまでにさらに数年かかりました。 当時の自動車の圧倒的多数は、ラジエーターによる水冷に依存していました。 正当な理由：水は空気よりも175倍効率的に金属から熱を伝導します。
フェルディナントポルシェとアドルフヒトラーを入力してください。 ヒトラーは、高速道路システムとともに、実用的で手頃な価格の車を夢見て、1934年にフェルディナントポルシェに「プロジェクト60」として知られる「人民車」の設計を依頼しました。 ポルシェは息子のフェリーと一緒に、後部に取り付けられた空冷4気筒ボクサーエンジンを含むコアコンセプトを思いつきました。
空冷エンジンを使用する主な理由は、メンテナンスのしやすさと冬の天候の2つです。 当時、誰もがガレージにアクセスできるわけではなかったので、この設計は、メンテナンスと修理を容易にするために部品が少なくなることを意味しました。 もっと直接的に言えば、水が凍り、当時は自動車に不凍液が使われていませんでした。 方程式から水を取り除くことは、フォルクスワーゲンが厳しいドイツの冬の間問題なく作動できることを意味しました。 （また、より良いトラクションのためにエンジンが後部に取り付けられた理由。）
一見単純で時代錯誤に見えますが、機能的であり、設計仕様に完全に適合していました。 フォルクスワーゲンビートルは戦前に生産を開始し、その後すぐに再建の一環として再開しました。
ポルシェは他の人のために車を設計しただけでしたが、今では自分の車、つまり1948年に生産が開始された356ロードスターを発売する準備ができていました（上の写真）。 エンジンは軽く調整されたフォルクスワーゲンエンジンで、軽快なサスペンションを備えた軽量ボディに取り付けられました。
ポルシェは急速に成長し、1951年のルマンや1952年のカレラパンアメリカでのクラス優勝など、ヨーロッパのトラックで評判を築きました。356エンジンは、排気量の増加、シリンダーヘッド、カムシャフト、クランクシャフト、吸気と排気のアップグレードによってさらに強力になりました。マニフォールド、およびデュアルキャブレター。
911がやってくる
1960年代初頭、アップグレードの時期でした。 ポルシェ911は、1963年に最初に展示され、1964年に生産が開始されました。主にハンスメツガーによって設計された911エンジンは、排気量を2.0Lに増やす2つのシリンダーを追加しましたが、設計は前任者と非常に似ていました。 主なアップグレードは、効率を高めるためにエンジン上の空気の流れを駆動するファンの追加でした。 熱をよりよく制御するために、911はオイル冷却を追加し、主要コンポーネントにアルミニウムを使用しました。これは、熱を伝導するのにはるかに効率的です。
ポルシェは911を継続的に進化させ、1970年代に燃料噴射を追加し、排気量を着実に増やしました。 最大の改善は1975年に到着し、3.0Lの排気量で260hpをクランクアウトする単一のターボチャージャーが追加されました。 1978年、ポルシェはターボの性能をさらに向上させるために、量産車にインタークーラーを初めて使用しました。
ポルシェ空冷エンジンの究極の進化は、革新的な959スーパーカーの2.8L水平対向6気筒でした。 滑りやすい959は、1986年に発表されたとき、ツインターボチャージャーとダブルオーバーヘッドカムが水冷ヘッドに収納され、世界最高の性能を発揮しました。 その結果、4輪すべてを駆動するなんと444馬力になりました。
1990年代までに、空冷設計は技術的な限界に達していました。 多くのポルシェフィールが異端と見なした動きの中で、シュトゥットガルトは50年後の1997年に空冷時代を終わらせ、996で水冷時代を開始しました。
ポルシェの空冷の長所と短所
空冷とリアエンジン設計のエンジニアリング回避策におけるポルシェの成功を賞賛する必要があります。 シュトゥットガルトの絶え間ない進化は、固有の問題を克服し、路上でも軌道上でも、それらを世界クラスのマシンに変えることは一見不可能に見えました。
空冷車は今でも多くの愛好家によって最もよく生産されていると考えられています。 一方で、頑固すぎて行き詰まっていた可能性もあります。 以前に、より効率的な冷却とミッドエンジンレイアウトを採用していたら、どれだけ遠くまで行くことができたでしょうか。 以下は、控えめな空冷エンジンの賛否両論です。
プラス
より低い質量と重心。 空冷エンジンはコンパクトなデザインで、車内の低い位置に座ることができ、パフォーマンスの高い運転状況で大きな利点があります。 ポルシェが利用したボクサー構成も、重心をできるだけ低くするために重要でした。
メンテナンスが簡単。 冷却は、ラジエーター、ポンプ、ホース、および冷却剤ではなく、フィンとファンから行われます。 これは、部品が少なくなり、問題が発生する可能性が少なくなることを意味します。 （英国の自動車所有者に、クーラントシステムによる故障の割合を尋ねてください！）温度範囲が広いため、部品はより頑丈に、より大きな公差で製造されています。
モジュール設計。 ポルシェの空冷6気筒エンジンは、16種類の鋳造品を使用していますが、ほとんどのエンジン（ブロックとヘッド）には2つあるのが一般的です。 ピストンが故障した場合、ブロック全体を壊すことなくそのシリンダーを交換することができます。これは、ほとんどの車とはコストと時間にかなりの違いがあります。
信頼性。 メンテナンスに遅れない限り、これらのエンジンは長持ちするように作られています。 彼らは何十年にもわたって耐久レースの標準であったほどです。
ドラッグを下げます。 ラジエーターは熱交換器としては効率的ですが、空気力学的には明らかに非効率的であるため、空冷式の車は、ドラッグの多いラジエーターの上に空気を引き込むために大きなフロントグリルやダクトを必要としません。
素晴らしいサウンド。 ポルシェの空冷エンジン、特に水平対向6気筒は、独特の心を揺さぶるような音を出します。 （欲しい 証拠？）水冷エンジンでは、液体で満たされたジャケットが音を吸収しますが、より多くのデシベルを放出する空冷エンジンではそうではありません-運転中は良い方法ですが、隣人にとってはあまり良くないかもしれません。
マイナス
効率が悪い。 空冷エンジンでは温度範囲がはるかに広いため、混合燃料の燃焼が異なります。 始動時、空冷エンジンはより長く冷たくなります。 より低い温度は、燃料混合物がどのように気化するかに影響を及ぼし、非効率的な燃料燃焼をもたらす可能性があります。 ボッシュの燃料噴射装置と電子センサーの導入により問題が少なくなったため、これは以前のモデルではより大きな問題になっています。
より高い排出量。 1970年代以降、大気汚染が懸念されるようになると、燃焼効率が低下すると汚染が増加しました。 ポルシェは車のコンプライアンスを維持するために絶えず戦わなければならず、テールパイプの排出を最小限に抑えるためのデバイスを追加していました。
Luftgekühltの終焉
空冷エンジンの終焉は、ポルシェが何度も何度も証明したように、固有の欠陥によるものではありませんでした。 競争のパフォーマンスの向上に追いつくことができなかっただけです。 1980年代、スポーツとスーパーカーの競争は激化しており、馬力は500hp以上に向かって上昇していました。
他の人がシリンダーあたり4つのバルブで呼吸を増やしてパフォーマンスを向上させ、より良い気流とより高いRPMを可能にしたところ、そのレベルの電力が信じられないほどの量の熱を生成し、放散する必要があったため、空冷は維持できませんでした。 エキゾチックな素材と技術で空冷エンジンの馬力を上げることは可能でしたが、商業的には実行可能ではありませんでした。 1970年代初頭の象徴的なポルシェ917は、空冷式のフラットV型12気筒ですでに500 hpに達していましたが、そのためにはNASAレベルの材料科学と複雑なエンジンが必要でした。
結局、ポルシェは、昔ながらの空冷に固執することが市場で彼らを傷つけるだろうと気づきました。 それで彼らは水冷エンジンに移行するように厳しい呼びかけをしました。 彼らは魅力や伝統を持っていないかもしれませんが、996エンジンとそれを超えてポルシェのパフォーマンスを新たな高みへと拡張しました。
それにもかかわらず、Luftgekühltエンジンは、どのエンジンの殿堂にも入る価値があります。 すべての従来の知識に反して、ポルシェは謙虚な空冷エンジンを採用し、それを世界を席巻するものに進化させることができました。 多くの人にとって、空冷に代わるものはありません。
参考文献
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- ワード、テッド、 空冷エンジンのしくみ：Luftgekühltへの馬鹿のガイド、2020年4月14日
- 空冷ポルシェを価値あるものにしているのは何ですか？、ヨーロッパのパフォーマンス
- なぜポルシェは911車で空冷から水冷に切り替えたのですか？、Quora