【車やバイクの話７】自動車の構造について②「エンジンの種類」

今回は、2ストロークエンジンと、4ストロークエンジンの違いを解説します。

エンジンの構造

キーを回してエンジンをかけると、エンジン内では空気と燃料を混合させたものに、火花を飛ばして点火・爆発させることで、エネルギーを発生させます。

この工程には、吸気・圧縮・燃焼・排気という4つの動作が行われます。
この動作の流れとタイミングの違いによって、
4ストロークエンジン・2ストロークエンジンに分けられます。

4ストロークエンジン

4ストロークエンジンは、バイクから自動車まで幅広く採用されています。
吸気・圧縮・燃焼・排気の4つの動作をは下記のように行われます。

1. 吸気
   ピストンが下がり、シリンダの空間が広がり、吸気バルブが開き混合気（ガソリンと空気）をシリンダ内に吸い込む

2. 圧縮
   吸気バルブが閉じ、ピストンが上がり、シリンダの空間が狭くなり、混合気が圧縮される

3. 燃焼
   圧縮された混合気にスパークプラグという火花を発生させる装置で点火し、混合気を爆発させる。その際にピストンを急激に押し下げる

4. 排気
   混合気が爆発後、またピストンが上昇し、排気バルブが開放され燃焼済みガスを排気し、1に戻る

このような工程を経て、ピストンが上下する運動が、繰り返されます。その運動が車輪を回転させるエネルギーに変換されて車が走るという仕組みです。
ピストンの運動が「下・上・下・上」で4ストロークになるため、4ストロークエンジンと呼ばれます。

2ストロークエンジン

2ストロークエンジンとはピストンの運動が「下・上」の2ストロークのエンジンです。
4ストロークでは4つの工程がありましたが、2ストロークでは2つの工程で完了します。

1. 排気・吸気
   混合気が爆発し、ピストンが急激に下がりながら、
   排気と吸気を同時に行いシリンダに混合気を充填します

2. 圧縮・燃焼
   ピストンが上がり混合気を圧縮し、最上部まで達すると同時に混合気に点火し、1に戻る

この２つ工程の繰り返して動力を発生させます。
2ストロークエンジンは、軽量でパワーもありますが、燃費性能や排気ガス対策、オイルが減っていくという問題があります。
このようなことからも現代では4ストロークエンジンが主流となります。

まとめ

4ストロークエンジン・2ストロークエンジンについて解説しました。
エンジンの仕組みについては実際に見ないと理解しにくですが、調べてみると「なるほどね〜」と感心する仕組みです。

ぜひ、YouTubeなどでも検索してみてください。