サイドバルブ("Sidevalve engine"、省略形はSV)とは、4サイクルレシプロエンジンの1形式。主要諸元表などには日本語で「側弁式」と表記されている場合も多い。また、シリンダーヘッドが平らな形をしていることから、「フラットヘッドエンジン」とも呼ばれている。DOHCやSOHCが自動車・オートバイ用エンジンの主流となっている現在、すでに旧式となりつつあるプッシュロッド駆動式のOHV(オーバーヘッドバルブ)よりも、更に旧式の機構であり、ガソリンエンジンが実用化された初期から用いられていた方式である。吸・排気バルブがピストンの上ではなく、シリンダーの横に並んで上向きに配置されているのが大きな特徴。これをクランクシャフト近くに配置されたカムシャフトで直接駆動する。構造が非常にシンプルであり、エンジン本体(特にシリンダーヘッド)をコンパクトにすることができ、エンジン内部の駆動箇所が少ないために丈夫なエンジンになる。OHVが主流になる以前には、動弁系の可動部品が少ない分、静粛性で勝るメリットが高級車で好まれた時代もあった。ヘッドには点火プラグ以外の付属部品が不要で、ヘッドを外しての修繕や調整も容易である。しかしその反面、燃焼室が横に長く広い形状になってしまうため、圧縮比を十分に上げることができない。また燃焼室の表面積が大きく、あまりにも熱損失が大きいためにデトネーションやバックファイアなどの発生率が高い、など、効率を高めるには不利な欠点が多い。また、多くのサイドバルブエンジンがターンフローの吸排気レイアウトを持つ事と相まって、吸排気の流れが非常に悪く、火炎伝播にかかる時間が長いため、エンジンの許容回転数も4,000rpm程度か、それ以下に制限されてしまうなど、制約上ともすれば最高出力がディーゼルエンジンより低くなってしまうというのが最大の弱点である。これらの欠点を解消すべく、レシプロエンジンの構造はOHV、更にはOHC(オーバーヘッドカムシャフト、SOHC→DOHC)へと進化していくこととなったのである。サイドバルブは、第二次世界大戦当時の各国の軍用車両(アメリカ軍のウィリス・アーミージープや、ドイツ軍の、旧日本軍の九七式側車付自動二輪車など)では、本国から遠く離れた戦地での劣悪な補給・整備事情も考慮した結果、整備性や信頼性の高さを買われて当時登場し始めたばかりのOHVを差し置いてサイドバルブ付きエンジンが積極的に採用された事もあったが、戦後になるとOHVやOHCの爆発的な普及により日本車ではオートバイは1959年の陸王・RT-2、自動車では1963年のダットサン・キャブライトの生産終了を最後に純然たるサイドバルブエンジンは姿を消し、フラットヘッド型燃焼室も1973年の三菱・ジープJ3R型を最後に姿を消した。トヨタは、戦前のAA型で、既にOHVのA型エンジンを採用しているが、戦後のトヨペット・SA型で、あえてサイドバルブのS型エンジンを採用し、後のSKB型トラック(後の初代トヨエース)や初代コロナ、フォークリフトに用いている。事情は同項を参照のこと。現在ではもはや自動車・オートバイ用機関としては成立せず、用途は発電機やポンプ用、一部の管理機用(マキタ沼津(旧・富士ロビン、現・マキタ)製「ラーニー管理機」(現・ラビット管理機)シリーズの一部)などの汎用エンジン(例・富士重工業製ロビンエンジン「EY型(ガソリン)/EY-K型(ケロシン)シリーズ」等)に限られている。しかしその汎用エンジンでも、近年の排出ガス規制の影響ですでに主力はOHV、更に上級機種ではSOHC(そのほとんどがホンダ製)に取って代わられてしまっており、最後まで汎用型サイドバルブエンジンの牙城を守り続けてきた富士重工業製ロビンエンジンのEY型/EY-K型汎用エンジンシリーズの国内向け製品が2008年9月までに販売終了したため名実共に日本国内におけるサイドバルブエンジンは姿を消すこととなった。サイドバルブからOHVへと至る過程の中途には、動弁形式は側弁のままで吸排気レイアウトのみをクロスフローへ改良したものが存在したが、動弁系の配置や構造が複雑となる割に出力向上は低く、後発のOHVに出力面でも生産性でも劣っていた事から、短期間の内に姿を消している。この形式はシリンダーと燃焼室が呈する形状からとも呼ばれ、サイドバルブをターンフローとクロスフローに敢えて分類して論じる際には、シリンダーとバルブのレイアウトから前者をLヘッド(レイアウト的には逆L字)、後者をTヘッドとして区分が行われる。ターンフローレイアウトで吸気弁のみをOHV、排気弁をSVとした折衷的レイアウトも1900年代に出現し、イギリスとアメリカを中心とした2輪車と4輪車の一部のモデルで使われた。これを(レイアウトから米国などではFヘッドと呼称)と呼ぶ。IOEのメリットとしては吸気と排気がヘッドとブロックで分かれているためSV(Lヘッド)やOHVよりも大きなバルブが使いやすく、SVよりも燃焼室をコンパクトにでき、点火プラグをより理想的な位置に設置、吸気のスワール流などを作りやすいという点などがある。また吸排気がヘッドとブロックで分離している事から吸排気が隣接するターンフローOHVと比較すると吸気温度が排気の影響を受けにくく、吸排気の取り回しが容易であるなどSVとOHVの折衷的な印象以上に相応のメリットは存在した。一方で排気はサイドバルブと変わらないレイアウトのため、幾分かは改善されるとは言えサイドバルブのデメリットを引きずる形となり、燃焼室形状がサイドバルブ同様に制限を受ける点は変わらず大きなデメリットとなった。またヘッドにロッカーアームなどの動弁機構が配置される事で全高が高くなるといったサイズ的なデメリットや、それに関連する形で複雑化によるコスト増、整備性の悪化などがある。特にヘッドの複雑化による整備性の悪化はヘッドに点火プラグ以外に何もついていない事により高い整備性を誇ったサイドバルブの利点をスポイルする形となる。極初期のIOEエンジンでは吸気バルブの駆動をカムからの伝達に頼らず、弱いスプリングのみを用いることで負圧によるポペットバルブの開閉を行うものも存在した(例:初期のハーレーダビッドソンや、右画像など)。ピストン下降時の負圧で開閉を行うため吸気効率や確実性が低く、高い回転数に対応出来なかったもののヘッドに複雑な動弁機構が存在せずシンプルで軽量コンパクトなエンジンであったため二輪車などで用いられた。IOEレイアウトはSVエンジンのブロックの排気ポートやバルブトレーンを流用でき、完全なOHV化に比べてヘッド周りの構造が簡素に済む点など、SVエンジンの効率化において採用しやすい機構であった。このため完全なOHV化と比較するとIOE化はより容易であり、現代においても古いSVエンジンをIOE化するキットなども存在する。もっともIOEレイアウトを用いるならば吸排気ともにOHV化を踏み切るメーカーも多く、それらメーカーにおいては過渡的存在にとどまり主流の方式とはならなかった。しかし、一時期は特定のメーカーで相応に用いられたレイアウトであった。第二次世界大戦後もローバーが高級車やランドローバーも含む各モデルに搭載し、ランドローバー用の一部は1980年代初頭まで生産された他、ロールス・ロイスにおいてもこのレイアウトが使われていた。国内で馴染み深いものとしてはジープに搭載されたハリケーンエンジン(1950〜1971年)があり、三菱にてJH4エンジンとしてライセンス国産された。特に前述のローバーIOEエンジンは戦後長期に渡って製造された事からもわかるように、単なるSVとOHVの折衷的設計と言えるようなものではなく、傾斜したシリンダーヘッド、独特な形状のピストントップと燃焼室などを持ち、バルブの配置を含め一般的なFヘッドとは形容しがたいレイアウトとなっている。それらから構成される燃焼室形状はHEMIエンジンなどにみられる半球形(正確には逆半球形)となり、IOEレイアウトにおいて最適化されたエンジンとなっていた。また特殊な例とはなるがIOEとは逆となる吸気弁がSV、排気弁がOHVというEOI(Exhaust over intake)エンジンも存在した(例:初期のや1936/37年の)。Indianでは燃料気化の面でメリットがあり実際に出力は高かったが、排気が通るヘッドは高温となり排気弁リンケージの頻繁な調整が必要となった。1938年からはIOEに戻される事になる。2007年、スペインのガスガスはトライアルバイクの4ストローク化にあたりサイドバルブを採用する車両を発表した。燃料噴射装置を採用した水冷単気筒エンジンは、サイドバルブの特徴を生かし、トライアルバイクとして有利な、極めてコンパクトで軽量かつ低重心なものとなっている。また、共産圏では軍用バイクとして近年まで、或いは現在でもサイドバルブ仕様のオートバイやサイドカーが生産されている事例もある。その代表例が中国の長江・CJ-750である。これらは戦前のBMW製オートバイのコピー生産品であり、長い期間戦前とほぼ同じ形態で製造され続けられている事から、比較的安価に入手可能なサイドバルブ車両として世界中でカルト的な人気を博している。
出典:wikipedia
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