サンダーバードV8 (Thunderbird V-8"Full-Size Fords: 1955-1970" (Kindle版、位置No. 21/144)) (サンダーバードヴイエイト) は、1953年から1964年にかけてフォード・モーターが中型乗用車および貨物自動車向けに製造していた小型V型8気筒エンジン (スモールブロック) である。貨物自動車向けは当初パワーキングV8 (Power King V-8) の名称が与えらるが、後に固有の名称は廃止された。特徴的なシリンダーブロックの形状からYブロックV8 (Y-block V-8) とも呼ばれる。

概要

長年フォード・モーターの主力機であったサイドバルブ式 (Lヘッド) のストラトスターV8 (Strato-star V-8) (以下、LヘッドV8) に替わるオーバーヘッドバルブ式の新世代エンジンとして1953年 (1954年モデル) に実用化された。製造期間中には総排気量で4リットル (L) 級から5 L超までの5型式を実用化し、リンカーンを除くフォード・モーター製の多くの自動車に採用された。名称の由来はフォード・サンダーバードに標準装備されたことによる。

前任のLヘッドV8と同じく鋳鉄ブロックのV型8気筒であるが、Yブロックと呼ばれるディープスカート式のシリンダーブロックと5ベアリング (後述) の採用により、後の高出力化に対応できた。また、新技術を多く投入した意欲的な設計であり、同業他社の同級エンジンに十分対抗しうる商品価値であった。しかし、従来通りの鋳造法で製造されたエンジン本体は重いため、軽量な新型エンジンの実用化に伴い順次代替されていき、最後まで製造されていた4.79 L型が1964年に製造終了した。

製造はオハイオ州ブルックパークのクリーブランド第2号エンジン工場 (Ford Cleveland Engine Plant No. 2, 2012年閉鎖) で行われた。

実用化までの経緯 第二次世界大戦が終結し軍需が落ち着いて3年目となる1948年、フォード・モーターはエンジンの生産設備を近代化して大幅な合理化を画策するが、新設備の償却年数を勘案すると、これを機に新型エンジンへ更新するのが得策と考えた。また、この時点で1930年代からフォードの主力機の一つであったV型8気筒のLヘッドV8は圧縮比を上げられないサイドバルブ式であり、近い将来、一般に入手可能となる高オクタン価ガソリンの利点を十分に生かせないのは確実であった。これら事情から、会社創立50周年の節目となる1953年の実用化米国車の年モデルは前年の秋冬から始まるため、実際は3、4月間程度早く発表されるのが通例であるが、稀に暦年に合わせて1月に発表する場合もある。を目標に、LヘッドV8に替わる新型エンジンとして開発が始まった。

開発にあたり、基本骨格となる気筒配置はV型8気筒とすることが容易に決定された。これはLヘッドV8により、全長が短く剛性が高いという車両設計上の利点と、全回転域に渡る滑らかさが世界的に広く十分に認識されていたことによる。この基本概念に加え、以下の目標が取りまとめられた。 LヘッドV8と同等の寸度、重量、総排気量 将来的な圧縮比増加を見越した高い剛性 短いピストン行程を採用し、機械損失を低減し熱効率を向上 オーバーヘッドバルブ式を採用し、圧縮比増加に対応 可能な限り構造的および機構的に単純化し、従来からのフォード流製造効率を達成 (フォーディズム) これらを基に製造部門と連携しながらフォード向けの排気量239立方インチ (3.91 L) とマーキュリー向けの同256立方インチ (4.18 L) で開発が進められ、400機以上の実験機で延べ16万時間以上の台上試験と同250万マイル (400万キロメートル (km)) 以上の実車試験が行われた。こうして60万時間の設計工数を費やし、朝鮮戦争の影響によりニッケルが不足したため発表は1年度遅れたが、1953年12月にマーキュリーの標準装備として実用化され、翌年1月にフォードの全車種へ選択装備となった。"Standard Catalog of Ford: 1903-2002" (Kindle版、位置No. 329/2064)

構造および機構 ガソリンを燃料とするオットーサイクル機関である。シリンダー冷却は加圧水を強制循環させ、ラジエーターで大気と熱交換する水冷式を採用している。

総排気量で最小3.91 Lから最大5.12 Lまで5種類が開発されており、当時の米国におけるV型8気筒としては小型であることからスモールブロックに分類される。開発された5種類は基本的に単一のシリンダーブロックである。

2組の直列4気筒が1本のクランクシャフトを共有し、各気筒列がそれぞれ外方へ45度ずつ傾いたV型8気筒配置である。メインベアリングは受金のホワイトメタルと裏金の鋼 (マイクロバビット) による滑りベアリングであり、気筒列前後と3か所の気筒間に全てに配置されている (5ベアリング)。エンジンバレーV型エンジンの気筒間に形成される渓谷状の空間。を挟んで対となるコネクティングロッドは、共有するクランクピンで前後に重ねて配置されているため、右4気筒と左4気筒はコネクティングロッド大端部の厚み量分だけ前後に千鳥配置となっている (左前、右後) 。全シリンダーはウォータージャケットとクランクケース (スカート) と共に鉄合金で一体鋳造されシリンダーブロックを形成している。2年先行して実用化されたリンカーンV8と同様に、エンジンを軸線方向から眺めた時、V字型のシリンダーと、その下に深く伸びるスカート (ディープスカート式) によりY字型を形成する「Yブロック」("Y-Block") である。この様式によりねじれ剛性に優れている。各シリンダーはウォータージャケット内で独立しているが、シリンダーデッキは最後列シリンダー (4番と8番) 付近の水路を除いて完全に閉塞されたドライデッキとなっている。ベルハウジングの締結部はクランク芯よりも3インチ (約7.6センチメートル (cm)) 下になる左右2か所の下部ボス間隔を広く取っており、クランクシャフトとインプットシャフトの軸線不一致の原因となり得るトランスミッションのたるみを抑制している。

シリンダーヘッドは鉄合金による鋳造である。吸気排気とも各1本のポペットバルブを上から下へ (オーバーヘッドバルブ式) 全て平行配置し、エンジンバレー側に傾倒させている。バルブの開閉制御はクランクシャフトからサイレントチェーンで駆動されるエンジンバレー底に配置されたカムシャフト、冷間圧造タペット、シリンダーに沿って上下動するプッシュロッド、ヘッド頂部で運動を反転させるロッカーアームで構成されている。「ダブルデッキインテークマニホールド」("Ford's Double-Deck Intake Manifold") (後述) を採用しているため、吸気ポート入口は横長の長方形として前後2気筒ずつを縦並びとしている。この特徴的な配置により、バルブ配列は前後2気筒の各吸気バルブが隣接する対称配列となる。ポート断面はプッシュロッドをう回して燃焼室へ向かうまでに円形となる。エンジンバレー側から吸気し、同方向へ排気するターンフロー式であるが、排気ポートはヘッド内を反転してエンジン外側の排気マニホールドへ向かう。バルブガイドポペットバルブを正しく往復させる目的で、吸気ポート終端直前からシリンダーヘッド外まで穿ち、軸状の茎部 (ステム) を差し込む穴。はシリンダーヘッド一体式としており、これによりバルブステムポペットバルブの茎部の平均温度を華氏725度 (摂氏385度 (℃)) から華氏600度 (316℃)、バルブヘッドポペットバルブの傘部の最高温度を華氏1550度 (843℃) から華氏1330度 (721℃) へ下げている。燃焼室はシリンダーヘッド側をくぼませたウェッジ (くさび) 型であり、エンジンバレー側 (くさびの鋭角方) 円弧に沿って弓型の広いスキッシュエリアピストンが上死点に達した時、燃焼室周囲のシリンダーヘッド面とピストン冠面が極微小間隔となる領域。ここで混合気を潰して (スキッシュ) 中央方向へ吹き出させることで燃焼効率を高める効果がある。同様の効果があるスワールやタンブルと共に意図的に設計に取込まれる。を備えることで、混合気が燃焼室内を下から上へ反転する強い垂直渦流を生成させている。

クランクシャフトはクロスプレーン式であり、8個のカウンターウェイトを一体で精密鋳造されており、5ベアリングと高い剛性により、ねじり振動の振幅が小さくかつ、最も大きな四次振動が回転数域外となったためダンパーは備えていない。重量はLヘッドV8のものより16ポンド (約7キログラム (kg)) 軽い49ポンド (約22 kg) に仕上がっている。

燃料供給装置は2バレルまたは4バレルのダウンドラフト式キャブレター2バレルキャブレター: 空気を吸入するスロートを2基備えるキャブレター。4バレルキャブレター: 2バレルキャブレターのスロートを1次と2次に2分割して合計4基とし、アクセル操作または運転状態に応じて1次と2次のスロートを連続制御する高性能キャブレター。ダウンドラフトキャブレター: スロートが垂直配置されており、上から下へ吸気するキャブレター。エアクリーナーをエンジンの上に配置できるため、一般的な乗用車に多く採用される。またV型エンジンでは空間利用の面で優れている。である。鋳鉄製の吸気マニホールドはクランク角が180度位相となる4気筒2組にそれぞれ独立したプレナム室とスロート (2ステージ式では1次と2次の両スロート) を与えている (デュアルプレーン式)。プレナム室からシリンダーヘッドへ向かう導管は、前後各2気筒ずつを上下に重ねたダブルデッキインテークマニホールドであり、これは限られた空間で最大の断面積を得ようとするものであるただし気筒列中央で排気バルブが隣接する配置となるため、排気熱の集中によりヘッドガスケットの劣化が早く、これ以後に開発されるエンジンに採用されることはなかった。。 この他、バルブを自由回転させる回転子が組込まれたバルブスプリングリテーナー、オートサーミック式熱変形を抑えピストンクリアランスを小さく保つため、熱膨張率の小さい特殊鋼のストラットを鋳込んだピストン。のアルミニウム合金ピストン、全てピストンピンよりも上に配されたピストンリング (圧力リング2本、オイルリング1本)、全圧の潤滑システムとフルフローオイルフィルター、ブローバイガスを排除する換気システムなどが採用されている。

ダクタイル鋳鉄による薄肉鋳造法が採用されなかった最後の世代であるため、単体重量は補器の差異にもよるが、4年後に実用化される一回り大きいミディアムブロックと同等の650ポンド (295 kg) 程度であり、8年後に実用化される新型スモールブロックのチャレンジャーV8よりも125ポンド (57 kg) 重い1962年当時の292 (後述) とチャレンジャー221V8の比較。。

+ 基本諸元 サイクル オットーサイクル シリンダーブロック形式 90度V型8気筒5ベアリング 吸排気バルブ機構 OHV (プッシュロッド式)、ターンフロー2バルブ ボアピッチ 4.38インチ (11.13 cm) ブロックハイト 9.77インチ (24.82 cm) クランクシャフト形式 一体式クロスプレーン 潤滑方式 ウェットサンプ 冷却方式 加圧水強制循環式水冷 燃料 ガソリン

各型

V-161 総排気量は4.18 Lであり、同時開発のYブロックV8 (239) (後述) とピストン行程を共有し、シリンダー内径が大きい。キャブレターは乗用車向けが4バレル、貨物自動車向けが2バレルである。左気筒列の排気マニホールド本管は前方へ取り回され、右気筒列の排気マニホールド本管に接続して1本の排気管 (シングルエキゾースト) となる。

1953年12月 (1954年モデル) にマーキュリーの乗用車向け標準装備として実用化され、少し遅れてフォードの貨物自動車にも採用された。シリーズの始祖となる2型式の一つであるが、フォードの1954年型車種が例年よりも遅れて発表されたため、当型が最も早い登場となった。名称はマーキュリー流で英馬力数値に由来する。貨物自動車向けは138馬力パワーキングV8 (138-H.P. Power King V-8) と呼ばれる。

製造は1年間で終了し、乗用車向けはスーパートルクV8 (後述) に代替された。

+ V-161 主要諸元 総排気量 255.2立方インチ (4,183 立方センチメートル (cm3)) シリンダー内径×ピストン行程 3.62インチ (9.19 cm) ×3.10インチ (7.87 cm)

+ V-161 年式別諸元 モデルイヤー 圧縮比 キャブレター 最高出力 最大トルク 備考 1954 7.5: 1 4スロート2ステージ 161英馬力 (120キロワット (kW)) @ 4,400回転毎分 (rpm) グロス 238重量ポンドフィート (323ニュートンメートル (N·m)) @ 2,200- 2,800 rpm グロス 7.2: 1 2スロート1ステージ 138英馬力 (103 kW) @ 3,900 rpm グロス 226重量ポンドフィート (306 N·m) @ 1,900- 2,400 rpm グロス 138馬力パワーキングV8

YブロックV8 (239) 総排気量はシリーズ最小の3.91 Lであり、同時開発のV-161とピストン行程を共有し、シリンダー内径が小さい。キャブレターは2バレルである。排気の取り回しはV-161と同様である。

1954年1月にフォードの乗用車向け選択装備として実用化された。シリーズの始祖となる2型式の一つである。発表当時にフォード・サンダーバードは存在しておらず、名称にサンダーバードV8を名乗ることはなかった。また、貨物自動車向けは130馬力パワーキングV8 (130-H.P. Power King V-8) と呼ばれるが、相違点の無い同一仕様である。"Standard Catalog of Ford: 1903-2002" (Kindle版、位置No. 324, 329/2064)

乗用車向けには1年間のみ用いられた後、272に代替された。貨物自動車向けには2年間用いられ、こちらも272に代替され製造を終了した。"Standard Catalog of Ford: 1903-2002" (Kindle版、位置No. 336/2064)

+ YブロックV8 (239) 主要諸元 総排気量 238.6立方インチ (3,910 cm3) シリンダー内径×ピストン行程 3.50インチ (8.89 cm) ×3.10インチ (7.87 cm)

+ YブロックV8 (239) 年式別諸元 モデルイヤー 圧縮比 キャブレター 最高出力 最大トルク 備考 1954 7.2:1 2スロート1ステージ 130英馬力 (97 kW) @ 4,200 rpm グロス 214重量ポンドフィート (290 N･m) @ 1,800- 2,200 rpm グロス 1955 7.5:1 2スロート1ステージ 132英馬力 (98 kW) @ 4,200 rpm グロス 215重量ポンドフィート (292 N･m) @ 1,800- 2,200 rpm グロス パワーキングV8

サンダーバード292V8

総排気量は4.79 Lであり、シリンダー内径、ピストン行程共にV-161よりも大きい。キャブレターはオートチョークを備えた4バレルまたは2バレルである。乗用車向けの排気系は、左右気筒列が完全に独立しているデュアルエキゾーストであり、貨物自動車向けは、従来からの左排気をエンジン前方に回して右排気に合流させるシングルエキゾーストである。"Full-Size Fords: 1955-1970" (Kindle版、位置No. 9, 139/144)

1954年10月 (1955年モデル) に新車種のフォード・サンダーバードの標準装備として実用化され、翌月から全てのフォードへ選択設定された。ただし初年度はYブロックV8と呼ばれ、サンダーバードV8と呼ばれるのは1956年モデルからである。マーキュリーでもV-161に替わり、スーパートルクV8 (Super-Torque V-8) の名称で標準装備となった (当年度のみ)。また、年度後期には警察車両向けのインターセプターV8 (Interceptor V-8) が追加された (当年度のみ)。"Standard Catalog of Ford: 1903-2002" (Kindle版、位置No. 340, 1209/2064)"Full-Size Fords: 1955-1970" (Kindle版、位置No. 126/144)

1957年11月 (1958年モデル) から貨物自動車向けが272に代替して292V8として追加された。前任と同様に乗用車よりも負荷の大きな使用状況となるため、耐久性を考慮し低めの圧縮比で出力が抑えられたのに加え、292ヘヴィデューティV8 (292 Heavy-Duty V-8) にはケルメットベアリング、ナトリウム封入排気バルブステム、タングステンコバルト合金排気バルブシート、セルフシーリング吸気バルブが適用されており、一部機種のキャブレターは4バレルである。

エドセルでは1958年10月 (1959年モデル) からレンジャーV8 (Ranger V-8) の名称で導入された。

マーキュリーでは1960年9月 (1961年モデル) から再びスーパーエコノミーV8 (Super-Economy V-8) の名称で導入された (当年度のみ)。

新型スモールブロックのチャレンジャー260V8が1962年3月に実用化されたため、乗用車向けは同年8月の1963年型車発表前に製造を終了した。"Standard Catalog of Ford: 1903-2002" (Kindle版、位置No. 446, 480/2064)

貨物自動車向けはミディアムブロックの352V8に代替される形で1964年9月の1965年型車発表前に製造を終了した。

+ サンダーバード292V8 主要諸元 総排気量 291.6立方インチ (4,778 cm3) シリンダー内径×ピストン行程 3.75インチ (9.53 cm) ×3.30インチ (8.28 cm)

+ サンダーバード292V8 年式別諸元 モデルイヤー 圧縮比 キャブレター 最高出力 最大トルク 備考 1955 8.1: 1 4スロート2ステージ 193英馬力 (144 kW) @ 4,400 rpm グロス 280重量ポンドフィート (380 N·m) @ 2,600 rpm グロス 手動変速機 8.5: 1 4スロート2ステージ 198英馬力 (148 kW) @ 4,400 rpm グロス 286重量ポンドフィート (388 N·m) @ 2,600 rpm グロス 自動変速機 7.6: 1 4スロート2ステージ 188英馬力 (140 kW) @ 4,400 rpm グロス インターセプターV8 7.6: 1 4スロート2ステージ 185英馬力 (138 kW) @ 4,400 rpm グロス 274重量ポンドフィート (371 N·m) @ 2,500 rpm グロス スーパートルクV8 (手動変速機) 7.6: 1 4スロート2ステージ 195英馬力 (145 kW) @ 4,400 rpm グロス 286重量ポンドフィート (388 N·m) @ 2,500 rpm グロス スーパートルクV8 (自動変速機) 1956 8.0: 1 4スロート2ステージ 200英馬力 (149 kW) @ 4,400 rpm グロス 285重量ポンドフィート (386 N·m) @ 2,600 rpm グロス 手動変速機 8.4: 1 4スロート2ステージ 202英馬力 (151 kW) @ 4,400 rpm グロス 289重量ポンドフィート (392 N·m) @ 2,600 rpm グロス 自動変速機 1957 9.0: 1 4スロート2ステージ 206英馬力 (154 kW) @ 4,500 rpm グロス 297重量ポンドフィート (403 N·m) @ 2,700 rpm グロス 1958 8.8: 1 2スロート1ステージ 200英馬力 (149 kW) @ 4,400 rpm グロス 285重量ポンドフィート (386 N·m) @ 2,400 rpm グロス 2スロート1ステージ 186英馬力 (138.7 kW) @ 4,000 rpm グロス158英馬力 (118 kW) @ 4,000 rpm ネット 269重量ポンドフィート (365 N·m) @ 2,200 - 2,700rpm グロス254重量ポンドフィート (344 N·m) @ 1,900 - 2,400 rpm 292V8 (貨物自動車向け) 4スロート2ステージ 187英馬力 (139.4 kW) @ 3,800 rpm グロス 270重量ポンドフィート (366 N·m) @ 2,300 - 2,900rpm グロス 292ヘヴィデューティV8 (貨物自動車向け) 1959 8.8: 1 2スロート1ステージ 200英馬力 (149 kW) @ 4,400 rpm グロス 285重量ポンドフィート (386 N·m) @ 2,400 rpm グロス サンダーバード292V8 8.8: 1 2スロート1ステージ 200英馬力 (149 kW) @ 4,500 rpm グロス 285重量ポンドフィート (386 N·m) @ 2,400 rpm グロス レンジャーV8 2スロート1ステージ 186英馬力 (138.7 kW) @ 4,000 rpm グロス158英馬力 (118 kW) @ 4,000 rpm ネット 269重量ポンドフィート (365 N·m) @ 2,200 - 2,700rpm グロス254重量ポンドフィート (344 N·m) @ 1,900 - 2,400 rpm ネット 292V8 (貨物自動車向け) 4スロート2ステージ 187英馬力 (139.4 kW) @ 3,800 rpm グロス 270重量ポンドフィート (366 N·m) @ 2,300 - 2,900rpm グロス 292ヘヴィデューティV8 (貨物自動車向け) 1960 8.8: 1 2スロート1ステージ 185英馬力 (138 kW) @ 4,200 rpm グロス 292重量ポンドフィート (396 N·m) @ 2,200 rpm グロス 7.9: 1 2スロート1ステージ 172英馬力 (128.2 kW) @ 4,000 rpm グロス146英馬力 (109 kW) @ 3,800 rpm ネット 270重量ポンドフィート (366 N·m) @ 2,000 - 2,600rpm グロス254重量ポンドフィート (344 N･m) @ 1,900 - 2,400 rpm ネット 292V8 (貨物自動車向け) 7.6: 1 4スロート2ステージ 180英馬力 (134 kW) @ 4,000 rpm グロス155英馬力 (116 kW) @ 3,800 rpm ネット 274重量ポンドフィート (371 N·m) @ 2,000 - 2,800rpm グロス<gr>260重量ポンドフィート (353 N･m) @ 1,900 - 2,400 rpm ネット 292ヘヴィデューティV8 (貨物自動車向け) 1961 8.8: 1 2スロート1ステージ 175英馬力 (130 kW) @ 4,200 rpm グロス 279重量ポンドフィート (378 N·m) @ 2,200 rpm グロス 8.0: 1 2スロート1ステージ 160英馬力 (119 kW) @ 4,000 rpm グロス135英馬力 (101 kW) @ 3,800 rpm ネット 270重量ポンドフィート (366 N·m) @ 1,800 - 2,000rpm グロス245重量ポンドフィート (332 N･m) @ 1,800 - 2,000 rpm ネット 292V8 (貨物自動車向け) 7.6: 1 4スロート2ステージ 173英馬力 (129 kW) @ 4,000 rpm グロス 274重量ポンドフィート (371 N·m) @ 2,000 - 2,600rpm グロス 292ヘヴィデューティV8 (貨物自動車向け) 1962 8.8: 1 2スロート1ステージ 170英馬力 (127 kW) @ 4,200 rpm グロス 279重量ポンドフィート (378 N·m) @ 2,200 rpm グロス 8.0: 1 2スロート1ステージ 160英馬力 (119 kW) @ 4,000 rpm グロス135英馬力 (101 kW) @ 3,800 rpm ネット 270重量ポンドフィート (366 N·m) @ 1,800 - 2,000rpm グロス245重量ポンドフィート (332 N･m) @ 1,800 - 2,000 rpm ネット 292V8 (貨物自動車向け) 292ヘヴィデューティV8 (貨物自動車向け) 1963 8.0: 1 2スロート1ステージ 160英馬力 (119 kW) @ 4,000 rpm グロス135英馬力 (101 kW) @ 3,800 rpm ネット 270重量ポンドフィート (366 N·m) @ 1,800 - 2,000rpm グロス245重量ポンドフィート (332 N･m) @ 1,800 - 2,000 rpm ネット 292V8 (貨物自動車向け) 8.0: 1 4スロート2ステージ 171英馬力 (127.5 kW) @ 3,800 rpm グロス153英馬力 (114 kW) @ 3,600 rpm ネット 274重量ポンドフィート (371 N·m) @ 2,000 - 2,600rpm グロス260重量ポンドフィート (353 N･m) @ 1,800 - 2,200 rpm ネット 292ヘヴィデューティV8 (貨物自動車向け) 1964 8.0: 1 2スロート1ステージ 160英馬力 (119 kW) @ 4,000 rpm グロス135英馬力 (101 kW) @ 3,800 rpm ネット 270重量ポンドフィート (366 N·m) @ 1,800 - 2,000rpm グロス245重量ポンドフィート (332 N･m) @ 1,800 - 2,000 rpm ネット 292V8 (貨物自動車向け) 292ヘヴィデューティV8 (貨物自動車向け)

サンダーバード292V8のモータースポーツ運用 45戦で番組された1955年シーズンのNASCARグランドナショナル選手権 (以下、グランドナショナル) には終盤の第35戦から投入されたが、2勝を上げるにとどまった。"Full-Size Fords: 1955-1970" (Kindle版、位置No. 19/144)

フォード272V8

総排気量は4.46 Lであり、V-161のシリンダー内径と292のピストン行程をそれぞれ共有している。2バレルキャブレターとシングルエキゾースト (V-161および239と同様式) が標準であるが、1955年モデルのみ圧縮比を上げ、4バレルキャブレターとデュアルエキゾーストを備えた「パワーパック」が用意された。"Full-Size Fords: 1955-1970" (Kindle版、位置No. 9, 14/144)