360°自在傾斜機能超小型高出力4ストロークエンジンのひみつ：ホンダ「GX50」
ホンダが、刈払機などのハンドヘルド作業機の動力源としての360°自在傾斜4ストロークエンジンで、最大出力2馬力を実現した排気量50ccクラスの「GX50」を新たに開発した。この「360°自在傾斜」とはいったい何か。調べてみた。
通常の4ストローク・サイクルエンジンの潤滑は、油溜まり（オイルパン）からポンプで吸い出し、オイルフィルタを通ってクランク周り／バランサーとカムトレイン周りに分かれ、潤滑を終えたオイルは重力でオイルパンへ戻る仕組みである。しかし、小型軽量の汎用エンジンを芝刈り機にセットして使用するシーンなどでは、作業によってエンジンの向きがあちこち変わるため、前述のような潤滑方法が期待できない。
そこでホンダのパワープロダクツが考案したのが「ロータリー・スリンガー・ポンピング潤滑システム」である。キー技術は、オイルをミスト化し、サイクル内のケース負圧／正圧を利用して吸引し潤滑するという仕組みである。
オイルをミスト化するのに用いるのが「ロータリー・スリンガー」。クランクケースに並列して設置された円筒形のオイルタンク内にこのスリンガーが2枚セットされていて、クランクの回転とともにオイルを叩くことでミストを発生させる。すると、メインシャフトに設けられた穴からクランク軸までそのミストが吸い込まれ、クランクシャフト周りを潤滑する仕組みである。
カムトレインへの潤滑経路は、クランクを潤滑したミストをさらに用いる。ピストン上昇にともなってケース内が負圧になるとケース下部に備わるリードバルブが開き、ミストを吸引。カムトレイン周りまで運ばれバルブ周りを潤滑する。
いずれのミストも、各部を潤滑したのちに液体化したら、戻り経路を通ってオイルタンクに戻る。
ミストと負圧を利用しているのでエンジン本体の角度を問わず運転が可能。完全に上下反転した際には、オイル溜まりによってハンマー現象を起こさないように燃焼室付近にオイルチャンバーを設けこれを防いでいる。
2ストローク・サイクルであれば構造的にミスト状のオイルを含む混合気が各部を潤滑できる。バルブ機構も備わらないのでその点も有利。しかし未燃焼ガスの排気は避けられず、4ストローク・サイクルへのシフトが進んでいる。
そこからするとこのロータリー・スリンガー・ポンピング潤滑システム」は、まるで2ストの混合気経路を眺めているよう。360度いずれの角度でも運転できる4ストエンジンの技術に用いたところは非常にユニークで独創的だ。
第1世代では樹脂カムを用いたOHVとしていたが、第2世代ではOHC化し小型軽量化。そして今回のGX50で第3世代を迎える。