4ストロークと2ストローク エンジンの違いと特徴

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4ストロークと2ストローク エンジンの違いと特徴

■ 4ストロークエンジンと2ストロークエンジン

 

国内バイクメーカーが生産している原付スクーターは4ストロークエンジンを搭載しています。
4ストロークエンジンってどーゆー意味?・・・という人のために、簡単に解説します。

2st 2サイクルエンジン 2ストロークエンジン 2スト(ツースト)
4st 4サイクルエンジン 4ストロークエンジン 4スト(フォースト)

このように表記されたり、発音されたりしますが、それぞれ指すものは同じです。

4ストロークエンジンはキノコのような形の「バルブ」がシリンダーヘッドについていて、吸気・排気をコントロールしています。
その開閉はカムシャフトによってタイミング/リズムが決まっていて、2ストのエンジンと大きく異なります。

2ストエンジンではシリンダーの途中に排気のための穴(ポート)が空いていて、ピストンが上下にスライドすればそのまま吸気と排気されるようなエンジンでした。そのため、吸気側の吸気フィルターや排気側のチャンバー形状を変えることによって、排気の流れをスムーズにし、エンジンを高速回転化させて速度・加速の特性を変えることができました。

ところが4ストエンジンの場合、吸排気の流れはカムシャフトの回転に伴うバルブの開閉によって1工程ずつしっかりと区切られているので、排気側であるマフラーを換えてもバイクの性能はあまり変わらないはずです。排気装置も「チャンバー(空気整流装置)」という名称ではなく4ストでは「マフラー(消音装 置)」と名付けられていることからも、エンジンの違いによる根本的なメカニズムの違いを感じることができます。

初めての人はもちろん、2スト時代にバイクに触っていた人もかつての知識や感覚で整備をしてしまうと、首をかしげる結果となるかもしれません。改造ナビで理論と構造について勉強していきましょう。

 

 

 

2ストエンジンの概要と特徴

■ 2ストロークエンジンの簡単解説

 

エンジンはガソリンと空気を混合した気体をエンジン内で爆発させて、エネルギーを利用します。
2ストのエンジンではピストンが上がりながら混合気をシリンダー内に取り込み、気体を圧縮させ、点火、爆発(燃焼)させ、爆発の力でピストンが下がった時、排気口から排気を行い、爆発を繰り返す構造のエンジンです。

 1、吸気・圧縮工程
ピストンの上昇により、吸気・圧縮される。

2、爆発(膨張)・排気工程
ピストン最上部でプラグ点火で爆発し、ピストンが下がる間に排気されていく。

 

2ストエンジンの特徴
・ 吸気と排気が混ざるため、燃焼効率が良くない
・ ガソリンとは別にエンジン内の潤滑油であるオイルも少しずつ燃焼・消費するので、注ぎ足す必要がある
・ エンジン音は軽めで甲高い
・ 構造が単純なため、高い回転数までまわる
・ エンジンオイルが一緒に燃焼するので、マフラー(チャンバー)などに燃えカスが溜まり、性能が落ちていく

 

排ガスと一緒に未燃焼のガソリンがそのまま排気されるガスも多かったり、分離給油式の可燃エンジンオイルとの混合燃焼となるため、、排気ガスは不純物が 多く、将来的に自動車排出ガス規制に関わることや、エコブームの流れから、原付市場は急速に4スト化されることになった。

2スト時代はパワーの時代。
50ccでも7馬力を超える車体は無改造のノーマル車両でもウイリーしてしまうくらいの破壊力があり、リミッターを解除するだけで100kgに満たな い車体は80キロや100キロも出てしまう車体が堂々と販売される異常な社会。

当然、精神的に未熟な若い世代の爆走や暴走を助長していたのですが、販売・開発メーカーは営利企業であり、売れる要素を削ることは無く、競争は激化。バブリーな時代を迎え、法律で規制されない限り馬力と派手さ・・・つまり、市場のニーズに従うがまま、皮肉にもバイクの性能は向上の一途を辿りました。

そして時代は変わり2008年、排気ガスの規制によってようやくパワー競争にも歯止めがかかり、原付スクーターのクラスでは新車市場から2スト原付スクーターが姿を消し、2ストに較べればはるかに加速力の劣る4ストスクーターは柔らかいイメージを前面に出す手法で市場にリリース。

奇妙な形のチャンバーを付けた2ストスクーターにノーヘルで2人乗りをする暴走族は時代遅れの存在となり、かわいいスクーターに普通のおしゃれな女の子が乗る姿が見られる先進国としての正常な社会に変わっていく時代の節目ともなりました。

 

 

 

4ストエンジンの概要と特徴

■ 2ストロークエンジンの簡単解説

 

4ストエンジンでは、吸気・圧縮・爆発・排気の4工程がキッチリと分かれています。2ストのようにシリンダーに吸気ポート(吸気口)や排気ポート(排気口)があるのではなく、点火プラグのそばにバルブ(吸気・排気『弁』)があり、規則的に開け閉めをしています。

1、吸気過程
吸気バルブが開くと同じタイミングでピストンが下がる。

2、圧縮過程
吸気バルブが閉じ、ピストンが上昇することにより、燃焼室に入り込んだ混合気が圧縮される。

3、爆発(膨張)過程
スパークプラグが火花を散らし、燃焼室内の混合気が爆発し、ピストンが下がる。

4、排気過程
ピストンが上昇し、排気バルブが開き、マフラーへと排気される。

 

4ストエンジンの特徴
・ 使用済みの排気と新しい混合気が混ざらず、パワーの変換効率がよい
・ 2回に一度ガスを噴射する2ストと違い、燃費がよい
・ エンジンの構造が複雑になるため、高い回転が得られず、パワーがない
・ エンジン音は低めで静か
・ 自然にエンジンオイルがなくなることはないが、定期的に交換する必要がある

 

旧世代にも4スト50ccスクーターは存在したものの、あまりにパワーが無く、主力は2ストへ譲らざるを得なかった。
しかし、98年に二輪車排出ガス規制が実施され、06年に炭化水素(HC)及び一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)の削減基準が強化され、オイル混合燃焼2ストエンジンから、新世代の4ストスクーターに移行が始まります。

市場のニーズもバイクのパワー競争からデザインを重視する新しい世代へ。
その戦略は同時におしゃれで可愛いスクーターとして女性の利用層を取り込むことができました。

その後、ホンダが量産車世界初4ストローク50cc用電子制御燃料噴射装置(FI)を開発、各メーカーも燃費向上のため追従することになるのです。

 

 

原付+ビッグスクーターカスタム改造ナビ・スクーター高性能改造パーツセレクション

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原付+ビッグスクーターカスタム改造ナビ・スズキ系スクーターカスタム改造パーツ

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電動スクーターの誕生

■ ハイブリッド自動車の台頭により二輪車にも電動バイクが登場

 

「○○cc」という「排気量」という概念すらいつか消えてしまうかもしれません。
バッテリーの大電流技術が進歩し、トヨタのプリウスがガソリンと蓄電池バッテリー併用型の自動車を市場に実用投入を始め、時代がまた一歩移り変わりはじめました。

 

原付+ビッグスクーターカスタム改造ナビ・知らなかった関連グッズを気軽にチェック

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4スト原付+ビッグスクーター改造補足解説

■ 調べればわかる。いや、それじゃわかりにくいから・・・

 

★ちょっと役立つスクーター関連用語&マメ知識

「調べればわかることをどうして調べないの?」
そんなことを言われてしまいそうな初心者の方も、スクーター改造ナビなら安心です。
一緒にこっそりと勉強してしまいましょう♪


原付+ビッグスクーターカスタム改造ナビ 燃焼・爆発
 

気体が「燃える」という現象は、気体が酸素と結びついている(=酸化)ということ。そのスピードが一瞬で起こると「爆発」と表現されます。
ガソリンに炎を「近付ける」と燃えますが、ガソリンという「液体」が直接燃えているわけではありません。キャブレターやインジェクションから霧状になっ たガソリンが空気と混合され、燃焼比率になった場所で燃焼しています。

原付+ビッグスクーターカスタム改造ナビ ガソリン
 

第4類危険物の中の第1石油類に分類されていて、指定数量以上の保管や取扱いには「危険物取扱者」の資格が必要。(消防法)
自動車用ガソリンはオレンジ色に着色されています。
引火点が-40℃以下なので、南極や北極でもなければ常に引火する空気より重い蒸気を発しています。
燃焼範囲は1.4~7.6vol%・・・発揮しやすくほんの少し空気に混ざればすぐに爆発する。

原付+ビッグスクーターカスタム改造ナビ エンジン音
 

4ストは「ボボボ・・・」「ドドドド・・・」
2ストは「ビビビ・・・」「パパパ・・・」

原付+ビッグスクーターカスタム改造ナビ エンジンの回転数
 

回転数表示メーター(=タコメーター)がないスクーターでも、エンジンの回転数は身体で感じ、バイクの調子を把握する必要はあります。
エンジンの回転数=スピードというわけではありません。

 

 

この章では4ストスクーターやバイク全般についての初歩的な知識を取り上げていきます。

■ 原付スクーター・125ccスクーター・ビッグスクーター 初心者の入門知識

 

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原付+ビッグスクーター改造入門知識ナビ INDEX
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4ストスクーターの改造を考える順番 2/2 ←ボアアップ・ハイギア・ビッグキャブレター・マフラーについての注意とポイント
4ストロークと2ストロークエンジンの特性の違い ←4ストと2ストのエンジン構造とスクーターの歴史
スクーター・バイク・整備改造に必要な工具類 ←どんな工具があったらいいか、写真と共にチェックしておきましょう
4ストエンジンオイルの知識 ←ホンダ純正オイルは他社のバイクにももちろん使えます。わかりやすいおすすめオイル
バイクの慣らし運転と暖機運転 ← バイクの慣らし運転はどんな風にしなくてはいけないの?
スクーターの変速メカニズム 1/2 ←ギアのないスクーターがスピードが上がっていくのには理由があります vol.1
スクーターの変速メカニズム 2/2 ←ギアのないスクーターがスピードが上がっていくのには理由があります vol.2
ウエイトローラーセッティング方法 1/2 ← スクーターのプーリー内のウエイトローラーの入れ方と組み合わせ vol.1
ウエイトローラーセッティング方法 2/2 ← スクーターのプーリー内のウエイトローラーの入れ方と組み合わせ vol.1
原付2種ナンバー申請・登録手順 ← 原付スクーターをボアアップした後の自分で行う登録手続き
ライトボアアップvsSPLボアアップ ← 誰も知らないノーマルシリンダーヘッド流用タイプと専用設計シリンダーヘッドの違い
スクーター用ヘルメットの種類 ← 3種類のヘルメットはスクーターのタイプによってチョイスしましょう
スクーター用高機能グローブ ← スクーターにおすすめの防水設計グローブ
スクーター用レインウェア ← スクーターに最適のレインウェアを知ってますか?

 

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