2サイクルエンジンとは
2サイクルエンジンとは
2サイクルエンジンは、吸気、圧縮、燃焼、排気の各工程をクランクシャフトが1回転で終了する事ができます。
対して、4サイクルエンジンは、各工程をクランクシャフト2回転で終了します。
同じ排気量で2サイクルエンジンと4サイクルエンジンを比較した場合、最大出力が高い方は2サイクルエンジンとなります。理由は、2サイクルエンジンの方がクランクシャフトの回転が2倍効率が良いからです。
2サイクルエンジンの魅力
最大出力が高い
2サイクルエンジンは、先の工程で分かる通り最大出力が高い点です。2サイクルエンジンは、チャンバーやエンジンチューニングにもよりますがパワーバンドに入った際に、勢いよく加速を始めます。そのピーキーさも魅力でしょう。4サイクルエンジンにもパワーバンドはありますが、2サイクルエンジンの方がパワーバンドの境目と回転域がより体感できます。
部品点数が少ない
2サイクルエンジンは、4サイクルエンジンに比べて部品点数が少ないです。特に、シリンダーヘッド・シリンダーに大きな違いがある為です。構造が簡単なので整備性も良く、4サイクルエンジンに比べ軽量です。
甲高い音
4サイクルエンジンは、低音と表現するならば、2サイクルエンジンは高音と表現できるでしょう。
実際に、4サイクルエンジンと2サイクルエンジンを聞き比べてみて下さい。
4サイクルエンジンの動画
ブリッピングは動画後半でお聞きいただけます。
2サイクルエンジンの動画
ブリッピングは動画後半でお聞きいただけます。
2サイクルエンジンの4工程について
それでは、2サイクルエンジンの吸気、圧縮、燃焼、排気の各工程を詳しく解説していきます。
上記画像をもとに解説しますので、下記と照らし合わせてご覧下さい。
①.吸入工程
吸入工程は、ピストンが上昇を始めて吸入口が開くと、クランク室は負圧になり、新しい混合気がキャブレターからクランク室に吸い込まれます。ピストンが吸入口を開いてから閉じるまでが吸入工程になります。
②.圧縮工程
圧縮工程は、ピストンが下がって上がる最中に、クランク室内の混合気がシリンダーに入り、排気口が閉じると圧縮工程が始まります。ピストンが上死点になるまでの間が圧縮工程になります。
③.燃焼工程
燃焼行程は、ピストンが上死点でスパークプラグから点火し、混合気が燃焼してピストンを下死点に押し下げる工程が燃焼工程になります。
④.排気工程
排気工程は、燃焼行程でピストンが下がり、その際に排気口が開いて排気ガスをチャンバーへ排出します。ピストンが更に下降すると、掃気口が開き、混合気で燃焼したガスを押し出すように入れ替わり、排気します。
2サイクルエンジンの各タイミングについて
吸気口の開き
上死点前の約30度で吸入口が開き始めます。ピストンが下死点から上昇すると、クランク室内が負圧になるので、クランク室内へ勢いよく混合気がキャブレターから吸入し入り込みます。
吸気口の閉じ
上死点後、約30度で吸入口が閉じます。上死点を過ぎても、混合気は慣性により吸入し続ける事が出来ます。
排気口の開き
下死点の約60度に排気口が開きます。下死点付近になるにつれ、エネルギーが小さくなるので下死点前に排気口を開き、排気を始めます。
排気口の閉じ
下死点後の60度で排気口は閉じます。排気口が閉じる時点では、燃焼ガスの排気が終了し新しい混合気がシリンダーに吸入されます。吸入後は圧縮工程となります。
掃気口の閉じ
下死点後の約50度で掃気口が閉じます。下死点前に掃気口は開き始め、混合気の入れ替わりが下死点後の約50度で完了します。掃気口が閉じた段階で圧縮工程が始まります。
各工程の角度(期間)
吸入工程の角度
約60度：上死点前の約30度～上死点後の約30度の間
圧縮工程の角度
約120度：下死点後の約60度～上死点の間
燃焼行程の角度
約120度：上死点～下死点前の約60度
排気工程の角度
約120度：下死点前の約60度～下死点後の約60度
掃気工程の角度
約100度：下死点前の約50度～下死点後の約50度
2サイクルエンジンをメンテナンスする上で4サイクルエンジンとの違い
エンジンオイルが4サイクルエンジンと2サイクルエンジンとでは異なります。
4サイクルエンジンは、基本オイルを補充する必要はありませんが、2サイクルエンジンはオイルが消費します。エンジンを潤滑する仕組み上、2サイクルエンジンはエンジンオイルを燃料・空気と一緒に燃やして走行しています。なので、エンジンオイルは2サイクルエンジンオイルを使用し、適宜補充して走行する必要が有ります。通常は2サイクルエンジンオイルの残量が少なくなると、メーター内のオイル警告灯が点灯し知らせますので、点灯したら早めにオイル注油口から2サイクルエンジンオイルを補充しましょう。
もし、注油せずに走り続けるとエンジン内を潤滑する事が出来なくなるので、ピストンとシリンダーが焼き付きエンジンブローします。部品交換で直りますが入手出来ない場合もあるので早めの補充を心がけましょう。
2サイクルエンジンは、ミッションオイルとエンジンオイルが別
2サイクルエンジンは、ミッション室には敷居がありミッションやクラッチはミッションオイル(ギアオイル)で潤滑を行います。
動力を発生させるクランク室・シリンダー・シリンダヘッドは、2サイクルエンジンオイルで潤滑を行います。
このように、2サイクルエンジンは、ミッションオイルとエンジンオイルの2つのオイルが必要になります。対して、4サイクルエンジンは、ミッションやシリンダー・シリンダヘッドまで、4サイクルエンジンオイルのみで潤滑を行っています。
2つもオイルが必要なら維持コストも掛かると思われるかもしれませんが、4サイクルエンジンのオイル交換をしっかり5000km毎に行う方と比較すれば、2サイクルエンジンも4サイクルエンジンも大きなコストの違いは無いでしょう。
有名な2サイクルエンジン搭載バイク
HONDA NSR250R
- 水冷2ストロークV型2気筒エンジン
- 排気量：249㎤
- 最大出力：45ps
- 最大トルク：3.7kg・m
YAMAHA RZ350
- 水冷2ストローク並列2気筒エンジン
- 排気量：347㎤
- 最大出力：45ps
- 最大トルク：3.8kg・m
SUZUKI RGV250Γ
- 水冷2ストロークV型2気筒エンジン
- 排気量：249㎤
- 最大出力：45ps
- 最大トルク：3.8kg・m
最後に
2サイクルエンジンについてお分かりいただけたでしょうか。恐らく今後日本で市販されることのない2サイクルエンジンですが、日本で最後に2ストロークバイクが生産されて約20年。未だ根強いファンがいます。
NSR250はホンダが部品を最生産する事で話題になりました。今後は、アフターパーツで修理していく必要がありそうです。ピストンやシリンダーが壊れても、ピストンは3万円程で作れますし、シリンダーは某ボーリング屋がスリーブを圧入する形で対応している車種もあります。1日でも長くどこかで走っていてもらいたいですね。
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