内燃機関超基礎講座 | かち割りコンロッド、その絶妙な解決策

かち割りコンロッドといっても、ブローしたエンジンから取り出された折損部材のことではない。果たしてどのようなコンロッドなのか。

　かち割りコンロッド（クラッキングコンロッド）という物騒な響きを持つこの部材には、その名に反して（？）いかにも知的でスマートな解決策が盛り込まれている。




　クランクシャフトに締結するために、コンロッドは分割構造をとらなければならない。そのため通常のコンロッドはロッド＋キャップの二部材で製造される。それぞれを作ったあと、きちんと合うように合わせ面を加工し、ずれないようにピンを穿つ。




　それに対してかち割りコンロッドは、一体成形したコンロッドからキャップ部を割っておしまい。厳密に言えばメタル面やコンロッドボルト面／ねじ加工などが必要だが、それは従来構造も同じ。コンロッド自体の構造としてはきわめて簡潔にできている。

従来構造とかち割り構造の違い（FIGURE：日本製鉄）

従来構造のコンロッドの例。合わせ面を機械加工しピンを打つ。

　この方法のどこに大きなメリットがあるかといえば、ロッド＋キャップの完全な相性である。何せ、もともと一体だったものを割った二者、破断面は唯一無二で合わせれば当然密着。ピンの類は不要だし、もちろん合わせ面の加工も不要である。平安の世から続く雅な遊び「貝合わせ」を想起する方もいらっしゃるだろう。軽量化と加工数削減という、コストとウェイトの両面からメリットが享受できる。




　本構造を実現するためには、適した材料の開発が必要だった。硬くすれば割れやすいが、切削しにくくなる。かといって加工易性を追求すると強度が落ち、しかもかち割りに難が出る。通常の鋼でかち割りを試みると強く粘る性質から、破断面が大きく荒れてしまう。割れたときに細かいザラザラ面ができなければならないのだ。

M3（2007年）のコンロッド＆ピストン。かち割り型を用いている。（PHOTO：BMW）