「リバースフロー」はこの項目へ転送されています。ジェットエンジンの燃焼室の1形態については「リヴァースフロー (ジェットエンジン)」をご覧ください。
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出典検索?: "ターンフロー"
ターンフローとは、内燃機関のうち4ストローク機関におけるシリンダーヘッドの吸排気形態の一つであり、シリンダーヘッドの片側に吸気ポートと排気ポートが一緒に設けられ、吸気が入って来た方向に戻る形で排気が抜けて行くタイプのものである。
リバースフローやカウンターフローと呼ばれることもある。
吸気と排気が燃焼室に対して一方向に流れていくクロスフローと対を成すものであり、クロスフローが登場する以前の旧世代技術でもある。 かつてターンフローは、クロスフローデザインに比して構造が単純であり、トランスファーマシンによる加工作業をエンジンブロックの片側からのみ施せばよい(クロスフローでは両面加工を要する)という生産性のメリットもあって、長らく市場の主流であった。 しかし今日では、ターンフローデザインはクロスフローデザインに比べると、下記の2つの理由から工学的に決定的に劣る機構と見なされている。 市販エンジンにおいては例外的に日産・L型エンジンがターンフロー式ヘッドのまま過給機等を取り付けた高性能エンジンをラインナップしていたが、モータースポーツの現場においてはターンフロー式ヘッドが性能向上の大きな制約となり、オプションとしてクロスフローのLYヘッドやDOHCのLZヘッドが製作されるに至った。日産製のエンジンではA型エンジンもターンフローのOHVエンジンでありながら、チューン次第で10,000rpm以上回転するエンジンであったが、これは特殊な例外と言ってよい存在である。 このように欠点の多いターンフローは、日本車や多くのヨーロッパ車、アメリカ車などでは高性能と高出力、或いはエンジンのコンパクト化や熱対策のために比較的早期に見切りが付けられ、一部を除いてほとんどのエンジンがクロスフロー式ヘッドに移行していったが、日本やアメリカと比べてエンジン開発のための資本に乏しかったオーストラリア車
主要な欠点
一つは、クロスフローと比べると同じ大きさの半球型燃焼室を設計する際に、ターンフローは吸気ポートと排気ポートの大きさに制約が出やすい。これはクロスフローに比べて、高い回転数での吸気効率が決定的に劣るという結論に直結する。
二つめには、インテークマニホールドとエキゾーストマニホールドが隣接するため、インテークマニホールドとキャブレターが排気熱で熱せられてしまい、プレイグニッションやキャブレターのパーコレーション、バックファイアが発生しやすい。この欠点により、ターンフロー式ヘッドは圧縮比を高くしにくい。
欠点克服の為の技術的アプローチ悪いとされるクロスフローポートの一例。フォード・フォーミュラ2000用エンジン(2,000cc 115PS/5,500rpm)のもので、シリンダーヘッドを極限まで薄く設計したことで、結果的にはポート形状に制約が生じている。良いとされるクロスフローポートの一例。社外品の「GM Pro Stock head」のもので、1,300PS/8,500rpm以上を発揮する。クロスフローレイアウトであっても、極限の出力を追求した場合、このような形状の吸排気ポートと分厚いシリンダーヘッドが必要になってしまい、ターンフローと比較した際のスケールメリットは小さくなる。
ターンフローの一つめの欠点である吸排気ポートのサイズの問題は、排気ポートの上に吸気ポートを配置するレイアウトとし、シリンダーヘッド自体の厚さを可能な限り分厚くし、吸排気ポートの拡大余地を残す設計とすることである程度解決できた。クロスフローレイアウトの最大の利点は、吸排気ポートを交差配置とすることでシリンダーヘッド自体の厚さを薄くできることであったが、ポート加工を極限まで追求した場合、右画像に示すような縦方向に大きな吸排気ポートと分厚いシリンダーヘッドが必要となってしまうので、元々エンジンルームの大きさにある程度の余裕があったオーストラリア車やイギリス車では、敢えてターンフローのまま改良を行い続けるに値するだけのスケールメリットがあったのである。