「ドライサンプ」と「ウエットサンプ」の違いは? 【ネモケンの今さら聞けないバイクのギモン】

いつの時代もライダーは探究心が旺盛だ。バイクに乗れば乗るほどに詳しくなればなっただけ次から次へと、新たな疑問が沸いてくる。そして、そんな小さな疑問の答えにようやくたどり着いたとき、初めはあれほど遠かった、自分とバイクとの距離がまた一歩、近づいたのを実感できるのだ。

そこで、ライダーの素朴な疑問を元世界GPライダーにして、ワークスマシンから市販車まで幅広いバイクに乗り続け、読者にライテクを指南しているネモケンこと根本健が分かりやすく解説! 今回のテーマはオイルの潤滑方式「ドライサンプ」と「ウェットサンプ」について。それぞれのメリット・デメリットをひも解いてみると、見た目以上に違う大きな差が見えてくる。

まずは「ドライサンプ」と「ウエットサンプ」の基本を知ろう

ドライとウエットは何が違うの?

イラスト右のドライサンプは独立したタンクにオイルを溜めていて、エンジンとを結ぶオイルラインを経てエンジンのオイルポンプで各部へ圧送され、またタンクへ戻される。左のウエットサンプはクランクケース下にオイル溜めがあり、ここから直接ポンプで各部へ圧送するシンプルな構成。

ドライの「CB750Four」とウエットの「Z1」

1969 HONDA CB750Four(ドライサンプ)

ドライサンプが主流だった旧車の多くは、現代ネイキッドのサイドカバーがある部分にオイルタンクを配置していた。国産初のナナハンCB750フォアも、外国製の大型バイクにならって右側面にオイルタンクのあるドライサンプだった。

1972 KAWASAKI W1SA(ウェットサンプ)

最新鋭の900㏄DOHCエンジンを採用し、CB750フォアのライバルとして登場。ナナハンの国内仕様がゼッツー(Z2)と呼ばれたこの名車は、デザインこそトラディショナルだが、オイルの潤滑方式はウエットサンプ。シート下のサイドカバー内側にあるのはエアクリーナーだけだった。

 

ネモケンに聞いてみよう!「ドライサンプとウエットサンプの違いは?」

先生:ご存知、我らがボス「ネモケン(こと根本健)」
生徒:永遠のライテク初心者「フジタ(RIDERS CLUB編集部員)」

フジタ/バイクのスペックにウエットサンプとかドライサンプと分類してありますよネ。まったく理解してないんですがこれ何の違いなんですか?

ネモケン/英語でsump はオイル溜めのこと。つまりエンジンオイルを溜める方式の違いで、ウエットとドライと分けてるんだナ。一般的にはウエットサンプと言って、エンジンのクランクケース下にオイルパンがある方式がほとんど。エンジンオイルはシリンダーヘッドの上にあるカムシャフトなんかを潤滑するため、オイルポンプで圧送され、それが自然落下にまかせて下へ落ちてくる。落ちてきたオイルはクランクケース下のオイルパンに溜められ、そこからポンプでまたエンジン上に送られる循環を繰り返すというわけだ。

ドライサンプとは?

フジタ/エンジンオイルを交換するとき、ドレンプラグがクランクケース下にあってこれを外して出しますよネ。新しいエンジンオイルを入れるキャップがクランクケースのクラッチの上にあって、そこから注入するのはやったコトがあるので分かります。するとドライサンプというのはそれ以外の方式ってことですか?

ネモケン/ドライサンプはエンジン下に大きなオイル溜めを持たず、他の場所にオイルタンクがあってそこから各部へオイルを圧送するポンプだけでなく、落ちてきたオイルをスカベンジポンプという回収専用ポンプがあってオイルタンクへ戻すんだ。

フジタ/そのオイルタンクってどこにあるんですか?見た記憶ないナァ。

ネモケン/大抵はシート下にあるよ。今だとハーレー、昔だとCB750フォア、カワサキのW1なんかもシート下の右側にタンクキャップが顔を出してるからひと目で分かる。そうそう、今でもトラディショナルなデザインのバイクは、シート下に逆3角形のサイドカバーがあるじゃない。アレってドライサンプのオイルタンクをイメージしたものなんだよネ。

ネモケン/昔からバイクにはあの場所にオイルタンクがあるのが常識だったから、デザインとして必然だった時代が長かった。その名残としてあそこにオイルタンクのカタチをしたカバーを付けないと、見た目に間抜けだったんだナ。

見た目だけでは判断できない!「SRはドライサンプ」

YAMAHA SR400(ドライサンプ)

フジタ/なるほど、トラッドバイクの代表格ヤマハ・SR400もあそこに逆3角形のサイドカバーありますもんね。実際はウエットサンプなのに、あれはオイルタンクの名残なんだァ。

ネモケン/オッと、SRはドライサンプ。オイルタンクはガソリンタンクの内側にある、フレームのパイプを利用しているんだ。

フジタ/エエッ!? フレームのパイプって、内側の空洞になってる部分をオイルタンクにしてるんですか? また何でそんな凝ったつくりにしなきゃならなかったんでしょう。だってトラディショナルなデザインを目指してるんだったら、それこそサイドカバーじゃなくてそこに本物のオイルタンクを置けば良かったじゃないですか。

ネモケン/確かに。でもネ、SRはもともとXT500というオフロードバイクがベースで、このバイクがドライサンプでフレームをオイルタンクに利用していたからなんだナ。本格的なオフロードバイクは、エンジン下が岩とかにぶつからないよう最低地上高を上げたいよネ。そうなるとオイルパンが邪魔になる。

だからドライサンプにして、スリムなほうが運動性で優位なオフロードバイクを考えたとき、サイドにオイルタンクを置かずにフレームのパイプを利用したってことだ。勘違いしないで欲しいのは、ドライサンプは旧い方式じゃないってこと。むしろよりハードな要求に対して、今でも積極的に採用されているくらいだ。

オフロードバイクの主流はドライサンプ

フジタ/なるほど、本格的なオフロードバイクは今でもドライサンプが主流なんですか?

ネモケン/大きな排気量のビッグシングルは、ほとんどがドライサンプだネ。エンジン単体を見ると驚くほどコンパクトなのは、クランクケース下に大きなオイルパンがないからで、これは実際に見てもらえばすぐ分かる。

悪路を走破するオフロードバイクは、大きなギャップを乗り越えられるようエンジン下の最低地上高を可能な限り稼ぎたい。このためウエットサンプのオイルパンをやめて独立したオイルタンクを持つドライサンプが主流となっている。軽量コンパクトを優先してフレームの空洞部分を利用したオイルタンクもある

フジタ/ドライサンプだと必要になるオイルタンクを、SRのようにパイプフレームで代用するというのも面白いアイデアですよネ。他にも車体の構成パーツをオイルタンクに利用しているバイクはあるんですか?

ネモケン/そうだなァ。特殊な例だとハーレーのエンジンを積んだビューエルは、何とスイングアームをオイルタンクに活用している。ハーレーの伝統的なVツインは、そもそも昔からドライサンプだったけれど、この巨大なエンジンをコンパクトなスポーツバイクに仕上げようと、ビューエルはさまざまな工夫を凝らしている。

オイルタンクだけでなく、燃料タンクもツインスパーのフレームを利用して、他にはない軽やかな乗り味を得ているよネ。ドライサンプだった基本設計の旧いエンジンをデメリットとせずに、むしろドライサンプでしかできないコトを考えた良い例といえる。

オフロード以外でドライサンプを採用するバイクは?

フジタ/ところでオフロード以外で、新しく設計されるエンジンにわざわざドライサンプを採用するって場合はあるんですか?

ネモケン/BMWのK1300系の4気筒エンジンがドライサンプ。これは独特な足周りを前提にしたフレーム構成に深く関係している。BMWは従来のテレスコピック・フロントフォークから脱却したフロントサスにチャレンジしてる
よネ。

日本車と同じ水冷横置き4気筒を搭載する新しいKシリーズは、フロントサスがデュオレバーという、クルマのダブルウィッシュボーンに似た方式で、ストロークしてもアライメントが変わりにくいメリットを狙ったサスを採用していて、ツインスパーのフレームが極端に低くできる。そこにマウントするエンジンとして、シリンダーが深く前傾してフレーム下へ格納できるような構成としたとき、クランクケース下のオイルパンが邪魔になった。そこでドライサンプにして、オイルタンクを後輪の前に持つレイアウトを採用したってワケだ。

BMW K1300S(ドライサンプ)
K1300系はデュオレバーという斬新なフロントサスを前提にした極端に低いフレームで、組み合わされるエンジンもオイルパンのないドライサンプで思いきり低重心を狙った。オイルタンクは容量の大きな樹脂製で後輪の前にマウント

フジタ/これ、猛烈に低重心ってコトですか? クランクシャフトの位置がスイングアームのピボットより低いじゃないですか。

ネモケン/そう、だから300km/hが可能なパフォーマンスだけど、安定していて軽快さも両立できている。ロール軸が低いから、大袈裟にバンクさせなくても思い通りに曲がれる。日本車のフラッグシップが、軽量化と剛性確保で苦労しているのに対し、基本構成から変えて新しい次元の乗り味を狙っているところがすごい。

これなんかドライサンプじゃなきゃできない典型って言えるけれど、実はこのエンジン、設計したのがF1カーに搭載されるBMWエンジンを設計したのと同一人物なんだ。発表会で、F1ではドライサンプは常識なんで、最初から疑いもせずドライサンプだった、なんて言ってたっけ。

F1カーがドライサンプを採用している理由

フジタ/F1カーってドライサンプなんですか?レースだからやっぱり低重心化を優先してるんですよネェ。

ネモケン/そうじゃなくて、猛烈な横Gに対応しているからだヨ。コーナリングフォースに対しドライバーは首を鍛えてないと通用しないって言われるよネ。つまりウエットサンプだと、そのコーナリング中にオイルがオイルパンの底にいられず、横の壁に張り付いてしまいポンプが吸い上げられなくなって焼き付いてしまうんだ。

ホンダが初めてF1にチャレンジしたとき、世界GPを制覇したオートバイエンジンの延長線上で高出力を実現して走ったら、開発中には経験のなかった焼き付きを起した。日本じゃそんな横Gは想定してなかったんだ。

フジタ/すると、スポーツカーなんかもドライサンプなんですか?

ネモケン/スーパーカーだとF1と同じ理由でドライサンプだけど、スポーツカーでも常識的にはウエットサンプ。そんな横Gかかりっこないからネ。でも有名なところだとポルシェがドライサンプ。これは空冷エンジンを油冷といってオイルも使って冷却するため、オイル容量が11リットル以上と途方もなく多いから、ウエットサンプのオイルパンってわけにはいかなくなった。こんな風に、機能によってドライサンプが採用されるコトも少なくない。

フジタ/フ~ン、ドライサンプが旧い方式という概念が間違ってるのは分かりました。でも聞いていると、何だかドライサンプのほうがエライのかもって気になっちゃったんですけど、そうじゃないんですよネ?

モトGPのマシンがウェットサンプなわけ

ネモケン/たとえばモトGPのマシンはウエットサンプだよ。バイクのコーナリングは傾いて遠心力と釣り合うから、どんなに激しいライディングでもオイルが横に張り付くことはないからネ。ただエンジンの上下の長さを縮めてコンパクトにしたいだろうし、低重心を得たい狙いもあるだろうから、オイルパンの容量が小さくてオイルタンクを補助的にクランクケース内に持つ、セミドライサンプは今後も考えられるだろうナ。

F1カーはドライサンプだが、二輪ロードレースの最高峰、MotoGPマシンはウエットサンプだ。バイクは傾いて旋回するためコーナリングフォースが釣り合い、クルマのようにオイルがコーナリングの横Gでオイルパンの壁に張り付くことがないからだ。クランクケース下にオイルパンを持つが、低重心化を狙ってオイルタンクの位置をここに設定したようなもので市販車とは形状も違っている

ネモケン/市販されるバイクだと、最低地上高が低くてもOKなら、オイルタンクやオイルを戻すポンプも必要としない、シンプルな構成のウエットサンプのほうが効率良いわけで、何も低コストなローテクってことにはならないヨ。でもスポーツバイクは、エンジンを車体の強度メンバーにしたり、増えてきたVツインのカタチを利用した超スリムでコンパクトな車体構成だったり、さまざまな発想がこれからも浮上してくると思うし、我々も期待したいトコロ。

そんなとき、性能面や機構面、それに重心やエンジンのカタチなどバイクの狙いを左右する鍵を握るひとつとして、ドライサンプの採用というのは可能性が高いだろうネ。

飛行機のエンジンはドライサンプ?ウェットサンプ?

フジタ/バイクとかクルマから離れますけど、聞いていると飛行機は絶対にドライサンプって確信できるんですけど、違います?

ネモケン/ハハハハッ、宙返りするからか?

フジタ/逆さでも飛びますから、ウエットサンプじゃ焼き付いちゃう。

ネモケン/それ以前に第二次大戦の戦闘機や爆撃機は、ひまわりやタンポポの花のようにシリンダーがいくつも外へ向かって突き出たエンジンが大多数で、いわゆる空冷星型エンジンと呼ばれてた。これなんか下を向いたシリンダーもあるから、ウエットサンプとかあり得ないじゃない。飛行機じゃなくてもオイルタンクがあって当り前なんだよ、本来は。

ルーツっぽい説明をすると、内燃機関の前に蒸気機関があったろう?これなんか潤滑といっても油を塗るだけだった。ガソリンや軽油を燃やす内燃機関も、最初はメカニズムの往復や回転がゆっくりだったんで、蒸気機関と変わらない油を塗布するくらいで済んでいたけれど、パーソナルな移動手段としてバイクやクルマのエンジンとなると、小型で高出力が求められ、それには爆発回数を増やすのが手っ取り早いから、メカの往復や回転が速くなって、塗ってたんじゃ追いつかないからオイルを入れたタンクからポタポタと垂れ流すようになった。

でもこれも長距離・長時間を走れるようになってきたので、オイルは垂れ流さずタンクへ循環させ繰り返し潤滑する、そういう進化なワケ。だから考えるまでもなくドライサンプというより、オイルタンクは必然だった。そのオイルタンクをタンクとして独立させず、エンジンに組み込んだのがウエットサンプ、こう言えば納得してくれるかナ?

フジタ/旧いからカッコいいのか、新しいからカッコいいのか、でも賢いからカッコいいとも思えるし、どっちもアリって言われると、ホントはどちらがエライのか、教えて欲しいデス。

ネモケン/「…………」

 

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根本健。75 ~78年まで世界GPに参戦。帰国後はライダースクラブ編集長として、ワークスマシンから市販車まで幅広く試乗。70歳を超えた今も最新マシンに乗り、読者にライテクを指南している

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