フリートーク

長文失礼します。
実は、私も最近知ったことですが、水平対向4気筒エンジンは、かなりバランスが良いですが、残念ながら完全バランスはしないのです。
(水平対向6気筒は完全バランスします。他の完全バランスエンジンは、直列6気筒とV型12気筒です。もちろん、完全バランスエンジンも、理論上であって、部品の加工精度などによって振動は生じると思います。)
下の1枚目の写真にあるように、水平対向エンジンは、向かい合うピストンが少しずれて配置されています。
そのため、(物理の話ですが、)向かい合うピストンが上下する時の力の大きさは等しいものの、力が一直線上に並んでいないので、(ハンドルを回す時のように)回転させようとする振動が残ります。
水平対向6気筒では、120度のズレでこの回転させようとする作用も打ち消し合うそうです。
このように、水平対向4気筒には、少しだけ振動が残るというデメリットがありますが、直列エンジンにはないメリットがたくさんあります。
ちなみに、自由にエンジンを設計して良いと言われたら、私はもちろん水平対向4気筒を選びます。
長文失礼しました。

確かに割り算で4ですもんね
３６０度じゃないんだな

完全バランスを求めるならロータリーかなあ

バイクにロータリー1基や、1気筒エンジンを横置きしたら、完全に左右対称になりそうです(が、パワーは出なさそうです)。
エンジンの回転は一方向だけなので、縦置きだとどうしてもその回転と逆回転の力が生じるというのは、湾岸ミッドナイトでも触れられていました。エンジンが一基のプロペラ飛行機が左に曲がりやすいのも、プロペラとエンジンがパイロットから見て右回りしているのが原因です。
回っている扇風機を触ってみると、どちらかに動こうとしているのを感じ取れるところからも分かります。

ひえーすごすぎて何も言えない笑
そうなんですね！知らなかったです

湾岸ミッドナイトが未来のポルシェ博士を産むかもしれないなあ🥺
ぜひ機械工学系から、立派な技術者になってください！

去年の夏、道で歩いている人が手持ちの扇風機を持っていたのですが、なんとその扇風機、ファンが2個ついていました。
ここからは私の想像ですが、その扇風機の2つのファンがもし互いに逆回転していたら、先程言った振動を打ち消せるいい構造だと思いました。(しかし、双発プロペラ飛行機でさえ、整備性のために2つのプロペラが同じ向きに回転しているものが多いので、流石に扇風機では逆回転にするのはなさそうですが。)

もっと分かりやすい水平対向エンジンに残る振動の説明を思い付きました。
自転車のペダルの形は、水平対向2気筒のクランクシャフトの形をしています。ペダルを漕ぐと、”やじろべえ”のように左右に揺れますよね。
これがその振動です。

イメージしやすいー

自転車で説明できるクルマの話は他にもあります。
例えば、馬力とトルクの違いを説明できます。
トルクは、
(漕ぐ力)×(ペダルが描く円の直径)
で表される量で、
馬力は、
トルクに回転数をかけた量です。

ここから分かること
(他にもたくさんあると思いますが、代表的なものを選びました。)
1.(トルクの話)
エンジンで言うストローク(ピストンの上下する距離)が同じエンジンでも、ターボで多くのガソリンを燃やせるようにすれば、上の式の(漕ぐ力)が大きくなり、トルクは強くなります。(EJ20の自然吸気モデルとターボモデルでは、トルクが違いますよね。)
これは、立ち漕ぎなどで力を入れて漕ぐと、自転車は普段より進むことに対応しています。

2.(馬力の話)
自然吸気のクルマは、入ってくる空気の量が限られていて、結果として燃やせるガソリンの量が限られます。そのため、自然吸気エンジンのトルクは限界があります(1Lあたり10kgf•m前後)。そのため、自然吸気で速いクルマを作ろうとすると、馬力を上げるために、高回転まで回るようにします。
イニシャルDで「11000まで回せ」と言うセリフがあるのは、馬力を出そうとしているからなのです。

2025/05/29 19:14のコメントで、
エンジンの回転は一方向だけなので、縦置きだとどうしてもその回転と逆回転の力が生じるというのは、湾岸ミッドナイトでも触れられていました。エンジンが一基のプロペラ飛行機が左に曲がりやすいのも、プロペラとエンジンがパイロットから見て右回りしているのが原因です。
と話したことについて

https://community.subaru.jp/chats/wxo2qiqcohxjcjec

ここで今日、納豆の話を投稿しましたが、納豆を混ぜる時に手で押さえないと容器が動いてしまうのは、多分この逆回転の力の影響です。
扇風機の例より分かりやすいかも知れません。