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直列3気筒エンジン（直列3気筒または直列3気筒とも呼ばれる）[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]は、共通のクランクシャフトに沿ってシリンダーが一直線に配置されている3気筒ピストンエンジンです。
直列4気筒エンジンに比べて歴史的に普及率は低かった直列3気筒エンジンは、小型車や中型車、オートバイ、農業機械などに使用されてきました。燃費や排出ガス規制に対応するため、より小型でターボチャージャー付きのエンジンへと移行する業界全体のトレンドの一環として、2020年代以降、その使用が増加しています。2020年以前は稀だった直列3気筒エンジンは、2020年代半ばには新車に占める割合は小さいながらも増加傾向にあります。
直列4気筒エンジンと比較して、直列3気筒エンジンは一般的に軽量で可動部品も少ないため、効率が向上する可能性があるが、性能に限界があり、振動が発生しやすいという欠点がある。しかし、エンジンおよび車両設計の進歩により、これらの欠点はほぼ克服されている。
常にシリンダーが燃焼行程にある直列4気筒エンジンと比較して、直列3気筒エンジンでは、どのシリンダーも燃焼行程にない期間がある。そのため、同等の出力を得るには、個々の燃焼イベントをより強力にする必要がある。[ 4 ]
直列3気筒エンジンでは、通常120度のクランクシャフトが使用され、均等な間隔で点火間隔が確保されます。[ 5 ]この構成では、往復運動面では完全な一次および二次バランスが実現されますが、回転面では一次および二次の不均衡が生じます。これは、中心シリンダーを中心としたピストン運動の非対称性により、両端が揺れるカップルとして現れ、分離が難しい顕著な低周波振動を引き起こします。これらの振動は、バランスシャフトやエンジンマウントなど、車両構造への伝達を制限するように設計された対策によって軽減できます。[ 4 ]
他のクランクシャフト構成も使用されています。1976～1981年のラヴェルダ・ジョタ・モーターサイクルは180度クランクシャフトを使用しており、外側のピストンは一緒に動き、内側のピストンは180度オフセットされているため、均等な間隔のパワー ストロークの後に長い間隔が続きます。2020年のトライアンフ・タイガー900は、90度間隔のストロークを持つ「Tプレーン」クランクシャフトを使用しており、シリンダー1と3は180度離れています。[ 6 ] [ 7 ]
直列3気筒エンジンは、サイズが小さく、質量が軽く、可動部品が少ないため内部摩擦が低減されるため、燃費が向上する。また、同じ排気量であれば、各シリンダーは直列4気筒エンジンよりも大きいため、より大きなバルブを使用でき、空気の流れも改善される。[ 4 ]
最初の3気筒車の1つには、1905年に製造された3気筒15馬力のロールスロイスが含まれる。1956年から1960年にかけて製造されたサーブ93では、サーブの750cc （46立方インチ） 2ストロークエンジンが導入され、これは1968年までサーブ95、サーブ96、サーブソネットにも使用され、その後フォード・タウナスV4エンジンに置き換えられた。
ヴァルトブルク車（東ドイツ製）とFSOシレナ（ポーランド製）も直列3気筒エンジンを使用していた。
1967年型スズキ・フロンテ360は、256cc （16立方インチ）の2ストロークエンジンを搭載していた。1980年、スズキは543cc （33立方インチ）の4ストロークエンジンの生産を開始し、アルトとフロンテの両モデルに搭載した。
スバルEFエンジンは1984年に導入された4ストロークガソリンエンジンで、ジャスティ[ 3 ]とスモウ（サンバーの輸出バージョン）に使用されています。
フォードのEcoBoostエンジンの直列3気筒バージョン（ターボチャージャー付き1.0リットルガソリンエンジン）は、2012年のフォード・フォーカスで導入されました。[ 8 ]このエンジンは、アンバランスフライホイールを使用して、3気筒エンジン特有のアンバランスを水平方向に移動させ、エンジンマウントでより容易に制御できるようにすることで、バランスシャフトを使用する必要性をなくしています。[ 9 ] 2016年には、3気筒エンジンとしては世界初とされる気筒休止機能が追加されました。 [ 10 ]
歴史的に、直列3気筒エンジンは小型車や中型車では直列4気筒エンジンほど人気がありませんでした。しかし、燃費と排出ガス規制を満たすために、より小型のターボチャージャー付きエンジンへと向かう業界全体のトレンドの一環として、2020年代にはその使用が増加しました。[ 4 ]米国では、3気筒エンジンは2020年以前の新車の1%未満から2025年モデルイヤーまでに約5%に増加し、8気筒ガソリンエンジンのシェアとほぼ同等になりましたが、4気筒エンジンは2025年でも市場の60%を占めて依然として優勢でした。[ 11 ]
オートバイ用直列3気筒エンジンの利点は、直列4気筒エンジンよりも全長が短く、直列2気筒エンジンよりも振動が少ないことである。[ 23 ]
4ストローク直列3気筒エンジンは、いくつかの会社によってロードバイクやレーシングバイクに使用されています。[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]
1985年から1995年にかけて、BMW K75は直列3気筒エンジン（BMW K100の直列4気筒エンジンをベースとしたもの）を搭載して生産された。
イギリスのトライアンフ社は、横置き直列3気筒エンジンで特に有名です。そのバリエーションは、スピードトリプル[ 27 ] 、トライデント、スプリント、タイガーシリーズで使用されています。さらに、トライアンフはロケットIIIモデルも製造しており、その様々なバリエーションは、最大排気量のオートバイとして記録を保持しています。[ 28 ]
2019年、MotoGP世界選手権のMoto2クラスは、トライアンフの765cc（46.7立方インチ）3気筒エンジンを使用するようになった。[ 29 ]
直列3気筒エンジンにおいて、2ストローク設計は4ストローク設計ほど一般的ではないが、1960年代後半から1980年代にかけて日本のメーカーによっていくつか生産された。
カワサキの3気筒エンジンは1968年から1980年まで生産され、様々なロードバイクやレーシングバイクに使用されました。[ 30 ] [ 31 ]ほとんどのバージョンは空冷でしたが、いくつかは水冷でした。[ 32 ]同様に、1972年から1980年のスズキGTシリーズのエンジンはロードバイクとレーシングバイクの両方に使用され、空冷と水冷の両方のバージョンがありました。[ 32 ]
農業用途の一例として、フェアバンクス・モース社製の32E14型低速ディーゼルエンジンが挙げられる。
直列3気筒レイアウトは、パーキンスAD3.152などのディーゼルトラクターエンジンによく見られる。このエンジンは、マッセイファーガソン35やフォードソンデクストラといったトラクターのほか、船舶用や定置型用途にも使用された。
ヒューランドAE75 は、1980年代半ばに製造された750ccの2ストローク航空機エンジンです。液冷式の倒立3気筒設計で、 75bhp （56kW ）の出力を発生します。[ 33 ]
V4は直列3気筒エンジンに取って代わる。
の直列 3 気筒構成は 803 ポンドの推力を発生させ、ボートを時速約 55 マイルまで押し上げます
。
エンジンは依然として 993 cc SOHC 直列 3 気筒で、
5100 rpm
で 48 bhp 、
3200 rpm で 57 lb-ft のトルクを発生します。
動力源は3気筒650ccガソリンエンジンで、わずか51bhp（52PS/38kW）と60Nm（44lb-ft）のトルクを発揮します。
外観だけでなく内部にも多くの変更が加えられており、オリジナルのスマートビルドのターボチャージャー付きエンジンは（ガソリンエンジン搭載モデルでは）三菱設計のエンジンに置き換えられた。このエンジンも3気筒であることに変わりはないが、排気量はより大きく（999cc）なっている。