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バイク先生の特別講座 Vol.3(4ストロークエンジンと2ストロークエンジン)

皆さん、こんにちは。久しぶりにバイク先生の

特別講座を開講したいと思います。

3回目になります。

 

今回は2種類のエンジンについて紹介致します。

4ストロークエンジンと2ストロークエンジンについてです。

 

 

今のバイクや車はほとんど4ストロークエンジンを

搭載していますが、4ストロークは、

吸入→圧縮→爆発→排出の4つの工程で回るエンジンです。

 

 ff無題 - コピー

  1. エンジンに燃料が霧吹きのようにインジェクターから噴射され、

    外から取り込まれた空気と混ざって燃焼室に送り込まれます。

  2. バルブが閉じ、燃料と空気はピストンによって圧縮されます。

  3. 燃焼室から突き出たプラグによって着火し、燃料は爆発します。

    そこで発生した爆発エネルギーがピストンを下へ押し返し、

    最終的に車軸へ駆動力が伝わり、車やバイクが走ります。

  4. 燃えた燃料はガスになり、反対側のバルブが開いて外へ排出

    されます。そして次の燃料と空気が取り込まれ、1.に戻ります。

 

この工程がすさまじい回数エンジンの中で起こっています。

例えばエンジンの回転数が1000rpm(車ならアイドリング中と

同じ)の場合、1分でエンジンの軸が1000回転回っています。

1秒ですと60で割って約17回転になります。つまり上の

4工程が1秒間で17回も行われているということになります。

実際走る時はその数倍の回転数になるため、バルブやピストンも

めまぐるしく動いているわけです。それでもエンジンは壊れず、

日頃の酷使に耐えているのです。

 

今度はそれぞれの一長一短です。以下に4ストローク

エンジンの長所と短所を挙げます。

 

長所

 

・燃焼の不完全燃焼が少なく、排ガスに有害成分少なくなる

・高い回転数が必要ないので、走行時の音が静かになる

・発生するトルクが安定しているため、低速でも扱いやすい。

・燃費が良くなる。

・エンジンオイルの交換頻度が少ない(距離毎に交換すればOK)※

 

短所

 

・パーツの数も多く、構造が複雑なので高価

・エンジン自体重くなる

・発生するパワーが2ストロークに劣る

 

 15tactbsAF75Blue

最新の4ストローク50cc代表、ホンダ タクトでは、

重量79kg、最高4.5馬力になります。ただし人が乗ると

ぐっと総重量も倍近くに増えるので、それを合わせても

たった4馬力程度しか発生できません。

 

 

では2ストロークエンジンはどうなっているのでしょうか?

 

 1020066_00_2006_02

今は絶版の2ストローク50cc代表、ヤマハ ジョグZRは、

重量68kg、最高6.5馬力です。

 

 

2ストロークは排気量の割に馬力が高く、

車体も軽量なものが多いため、走行性能は

ワンランク上と言っても過言ではありません。

 

 ff無題

  1.  燃料と空気が混合されて燃焼室に送り込まれます。

    それと同時にピストンは燃料・空気を圧縮します。

    この時吸気口の弁が閉じます。

  2. プラグの着火で爆発エネルギーを得るのと同時に、

    燃焼したガスは排気口から排出されます。ピストンが

    下に押し返された時には、もう次の新しい燃料と空気が

    弁が開いて送り込まれてきます。

 

2ストロークは吸入と圧縮、爆発と排出がほぼ同時に

起こるため、実質工程が2つになります。以下に長所と短所です。

 

長所

 

・単純な構造で軽量

・工程が短くパワーロスが少ないため、排気量の割に出力が高い

・パーツも多くないので、安価

 

 

短所

・排ガスに有害成分が残りやすく、青黒い排ガスで臭いもきつい

・高回転まで回さないとパワーが出ないため、走り出しが扱いにくい

・エンジンを回すのが前提のため、燃費が悪い

・エンジンの音がうるさくなる

・エンジンオイルも一緒に燃焼するため、補充しないまま走ると

焼きついて壊れる。※

 

 

※についての補足で、エンジンオイルは下部に溜まっていて、

エンジン内部の放熱・潤滑・保護等の重要な役割を

果たしてくれます。

 

 無題

4ストロークでは、走行距離を重ねてくると澄んだ褐色から

濁った黒色になるので、走行距離を目安に交換すれば大丈夫です。

 

 無題 - コピー

2ストロークエンジンは、燃料と一緒にエンジンオイルまで

燃焼してしまいます。どんどんエンジンオイルが減ってしまう

ので、エンジン内部で回転するパーツにオイルがかからず、

潤滑・放熱性能が損なれます。そのまま走ればエンジン

ブロー(焼き付き・溶解などの致命的な破壊)で走行不能に

なります。

 

乗り物は2ストロークからもともと主流だったのですが、

経済の発展に伴い大気汚染も深刻に、環境規制も厳しく

なったため、4ストロークエンジンに切り替わりました。

今の乗り物はほとんど4ストロークエンジンになりました。

2ストロークのバイクは、50250ccの少排気量であれば今も

売っていますが、ほとんどは海外の輸入モデルか

中古の旧モデルになります。

ちなみに2ストロークで最大排気量のバイクといえば、

バイク先生も調べてみましたが、750ccクラスで

1970年代で存在したようです。

 

 

 750ss_1973

カワサキ 750SSマッハ

重量は192kgと軽量だったようです。

最高74馬力ありました。ですが燃費は

20km/L行かないみたいです。

 

 

最新の同じ排気量で、4ストロークのバイクと

スペックを比較してみましょう。

 

 K0000616559

今のバイクで代表的な「ナナハン」NC750Sは、

重量216kg、最高54馬力、燃費は30km/L以上です。

 

 

ますます厳しくなる環境規制に適応するために、

低燃費化がまず図られているのがお分かり頂ける

でしょうか? 大型二輪は重いモデルも多いのですが、

最近の大型は、普通二輪クラスとほとんど変わらない

重量のモデルが増えてきています。

 

 

Q. 皆さんに問題です。この2台はどちらが

軽いでしょうか?

 

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ホンダ CB400SF(400cc53馬力)     

 

 

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ヤマハMT-09(850cc110馬力)

     

 

 

正解はヤマハのMT-09です。乾燥重量(燃料なし)

ですがCB400SF200kgで、MT-09191kgです。

 

4ストローク化によるパワーダウンを、車体の軽さで

カバーするという戦略にも変わってきたのです。

そのうちに、4スロトークも「鍛造」という頑丈で軽量な

パーツの製造技術も進歩し、環境性能を損なわずに

高出力化しているバイクも存在します。

 

 150819_13

スズキのハヤブサは排気量1340cc、重量266kg

最高197馬力でありながら、燃費は

20km/L以上行くこともあります。

 

 

 

4ストロークでも技術の進歩によって2ストローク並の

鋭い走りを、環境性能をないがしろにせずに高性能化を

果たすことができました。今後はどんどん革新的に、

エコでパワフルそして軽量なスーパーバイクも作り

出されることでしょう。これで本講座を終了致します。

ご視聴ありがとうございました!!

 

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