無振動エンジンを開発せよ：OBRISTのZero Vibration Generator

エンジンの振動の原因は主としてふたつある。一般的によく言われているのが往復慣性力の不釣り合いによる振動Rで、回転数の2乗に比例して大きくなる。あまり注目されていないのがトルク変動に伴う振動Mだ。トルク変動というと出力軸の振動のように思いがちだが、実際は筒内圧とコンロッドの傾きによるシリンダブロックへの加振モーメントが原因の振動だ。クランクシャフトからフライホイールにトルク変動が伝わるが、大部分はフライホイールダンパーで吸収される。そのためフライホイールが激しく加減速回転運動をする。この加減速の反力モーメントをシリンダブロックが受けているので、ブロックが回転振動をすると解釈してもいい。フライホイールを加速しようとするとブロックは反力モーメントを受けて反対方向に回転させられるというわけだ。ハンドルを右に切ると体が左に傾くのと同じ現象だ。この振動Mは筒内圧力で決まるので、回転数とは関係なく、負荷が高いと振動が大きくなる。

この振動が問題になるのは、2気筒と3気筒エンジンの低回転からの急加速開始直後のブルブル振動だ。フィアット500（2気筒）やヤリスHEV（3気筒）に乗ってみるとその問題の大きさがよく分かる。アイドル振動の主原因もこれだ。2気筒エンジンの採用が広まらないのはこの振動が原因だ。

シリーズハイブリッドでは、エンジンは低回転の高負荷で運転する頻度が高いので、振動Rは小さく振動Mが主要な振動になる。この振動Mを排除するのが逆回転フライホイールを使うヘロンバランサーで、それを応用した無振動エンジンが世界でふたつ開発されている。図に示すOBRISTの2気筒エンジン（2nd-3rdプロトタイプ）とイシカワエナジーの対向ピストンエンジンだ。共に逆回転する2本のクランクシャフトを備えている。