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ストロークの違い:2 ストローク エンジンと 4 ストローク エンジンの仕組み

チェーンソーの燃料供給にオイルを追加する必要がある理由を考えたことはありますか?または、一部のダート バイクの排気音が他よりも高いのはなぜですか?

私たちは皆、庭仕事をしたり、車のハンドルを握ったりしたことがあります。しかし、それは、2 ストロークおよび 4 ストローク エンジンの詳細に飛び込む機会があったという意味ではありません。実際、誰かが会話で 2 ストロークを取り上げるまで、違いがあることを知らなかったかもしれません.

それも恥ずかしいことではありません。実際のところ、ほとんどの人は 4 ストローク エンジンだけに頼っています。そして、電気自動車、オートバイ、およびヤードツールが日常生活でより目立つようになるにつれて、それも変化しています.ただし、エンジン関連の何かに取り掛かる場合は、違いを知る必要があります。心配しないで、ドライブ ケースに入っています!

エンジン サイクルを理解する

何よりもまず、2 ストロークと 4 ストロークは、エンジン サイクルの長さを表す用語です。これらの用語の意味をよりよく理解するには、まず頭をすっきりさせる必要があります。燃焼室内でピストンが連続的に上下に移動するという事実を除いて、ピストン駆動エンジンについて知っていることはすべて取り除きます。

ピストンが上下に動く様子を視覚化します。この運動を駆動する力は、混合気の着火または燃焼に由来し、ピストンは途方もない力で下方に送られます。点火が主な目的ですが、そのためにはまず燃料と空気がチャンバーに入る必要があります。次に、燃焼から得られるエネルギー量を最大化するために圧縮する必要があります.圧縮されると着火します。しかし、サイクルが再び開始される前に、使用済み混合物からの排気がチャンバーから排出されなければなりません.

「ストローク」という用語は、エンジン サイクル全体のピストンの動きに由来します。対応する数字は、すべての機能を完了するためにピストンがチャンバー内を移動する必要がある回数を指します。簡単に言えば、4 ストロークはこれらの目標を 4 ストロークで達成しますが、2 ストロークはそれを 2 ストロークで達成します。

4ストロークとは?

4 ストローク サイクルは、1861 年に Nicholas Otto という名前の男性が設計を思いついたときに初めて登場しました。そのため、まれに「オットー サイクル」と呼ばれることがあるかもしれません .

この方法では、前述の 4 つの機能のそれぞれに 1 つのストロークが割り当てられます。しかし、このタイプのエンジンの特徴はそれだけではありません。燃料と空気がチャンバーに出入りする方法は、この設計にとって重要です。そこで、燃焼室の上部にあるカムシャフトとポペット バルブが活躍します。

4ストロークサイクルを分解してみましょう。 4 ストローク エンジンでは、サイクルは吸気行程から始まります。ピストンが下に移動すると、カムシャフトが吸気バルブを開く位置に移動します。ピストンの下向きの動きによる真空は、そのバルブを通して空気と燃料の混合物を引き込みます。ピストンがチャンバーの底に到達すると、空気を吸い込むことができなくなり、吸気バルブが閉じます。

吸気行程の後、ピストンはチャンバーを上昇し始め、混合気を圧縮します。ピストンがチャンバーの上部に達すると、点火が行われ、圧縮ストロークと点火ストロークの両方の期間中、すべてのバルブが閉じたまま、ピストンが再び下方に駆動されます。点火ストロークの後、排気バルブが開き、ピストンが使用済み混合物をチャンバーの上部に到達するまで押し込みます。その後、排気バルブが閉じ、サイクルが再び始まります。

2ストロークとは?

面白いことに、2 ストローク エンジンは 4 ストロークの直後に登場し、1878 年にデュガルド クラーク卿という人物が最初の成功した設計を発明しました。

4 ストローク サイクルの基本を理解すれば、2 ストローク エンジンに慣れるのはずっと簡単です。 2 ストロークがどのようにサイクルを完了するかを詳しく説明する前に、4 ストローク エンジンが依存しているいくつかの部品を取り除く必要があります。

2 ストローク エンジンには、4 ストロークのようにカムシャフトもバルブもありません。代わりに、2 つの永久に開いているポートがシリンダー壁に隣接して存在するスリーブ バルブ システムを備えています。これらは、排気ポートと吸気ポートとして知られています。ピストン自体が、いずれかのポートとの間の流れを制御するバルブとして機能します。

排気ポートは通常、吸気ポートよりも高い位置にあることに注意することが重要です。この構成では、このサイクルで排気が排出される時間が長くなるためです。

このレイアウトにより、混合燃料の排気、吸気、および燃焼が同じ行程で発生します。点火の時点から、ピストンは下向きに移動し始めます。ピストンがそこまで移動すると、排気ポートが露出し、使用済み燃料混合物がチャンバーから出始めることができます。ピストンが進むにつれて、新しい燃料混合物が入り始めるように、位置が入口ポートを覆い始めます。ピストンが底に達すると、残りの排気を押し出し続け、ポートを覆い、新しい燃料混合物を圧縮するためだけに機能するまで、新しい燃料混合物を圧縮し続けるため、ピストンは元に戻り始めます。点火は再びサイクルを開始します。

このサイクルの重要なコンポーネントは、高性能アプリケーションのリード バルブです。このバルブは入口ポート内にあり、ピストンの下降行程の真空が燃料を引き込むことを可能にしますが、ピストンが上昇行程に圧力を加えたときに燃料を押し戻すことはありません。

2 ストロークのユニークな特徴は、入ってくる燃料がクランクケースにも行くことです。 2 ストローク エンジンは、燃料を使用して回転アセンブリを潤滑する全損失潤滑システムを使用します。そのため、これらのエンジンの燃料に特別な 2 ストローク エンジン オイルを追加する必要があります。

エンジン サイクルはエンジン パフォーマンスにどのように影響しますか?

エンジン サイクルはパフォーマンスに重要な役割を果たしますが、どちらも普遍的に優れているわけではありません。

キックのために、2ストロークの明確な利点について話すことから始めましょう.サイクルがはるかに速いため、排気量を増やすことなく、より多くのパワーを生み出すことができます。場合によっては、同じサイズの 4 ストローク エンジンの 2 倍以上の出力が得られます。 2 ストロークは、はるかに高い RPM でピークパワーを発揮しますが、サイクルが短くなるため、エンジンははるかに短い期間で高速に到達し、スロットル応答が効果的に向上します。

パフォーマンスに関してはそれだけではありません。 2ストロークは4ストロークよりもはるかに軽量です。 2 ストロークには、軽量化に最も大きく貢献するバルブトレインがありません。そのため、2 ストロークはより強力であるだけでなく、4 ストロークと同等の重量よりも 50% 近く軽量化できるため、出力重量比が大幅に向上します。

2 ストローク設計のもう 1 つの利点は、燃料供給が重力供給に依存しないため、あらゆる方向で実行できることです。これは多くの用途に理想的です。

2 ストロークがより多くのパワーを生み出すことができるのであれば、なぜそれらをもっと頻繁に見ないのでしょうか?それには2つの重要な理由があります。 1 つには、4 ストロークほど耐久性がなく、厳密には排出量に優しいわけでもありません。もう 1 つの要因は、平均的な運転者が簡単に制御できないことです。

本質的に、比較的高い耐久性と低公害の性質が、乗用車、トラック、およびその他の大型公道走行車両で使用する多気筒エンジンに 4 ストロークを好む傾向がある理由です。

2 ストロークのハイパワー出力と、サイズと重量を増やさずにハイパワーを実現できる能力により、他の用途に最適です。高性能のオフロード車や芝刈り機など、低出力対重量比に依存し、2 ストロークを優先する向きで実行できるエンジンを必要とする用途。

ただし、これらのセグメントのいずれかで 4 ストロークを除外しないことが重要です。これらのエンジンの耐久性とローエンドのトルクには利点があります。 1 つには、4 ストロークに依存する車両またはユーティリティ機器は、メンテナンスが容易です。車と同じように、ローエンドのトルクはより扱いやすく、安全に制御するためのスキルをあまり必要としないため、ライダーとオペレーターにとってはるかに楽しい体験になります。

ただし、ルールに例外がないというわけではありません。 「昔は」、2 ストローク サイクルを利用した産業用ディーゼル エンジンさえ見られるかもしれません。

知っておくべきエンジン用語

教育を受けましょう。

脳卒中

ストロークは、燃焼室内のピストンの動きから生じます。どちらのサイクルも自明です。対応する数字は、エンジンが作動するために必要な 4 つの機能を完了するためにピストンが移動する必要がある回数を表します。

ポペットバルブ

ポペット バルブは、4 ストローク エンジンで使用されるバルブです。少なくとも、これらのエンジンには、シリンダーごとに 2 つのバルブがあります。吸気バルブは燃料と空気がチャンバーに入るのを可能にし、排気バルブは使用済み混合物が排出されるのを可能にします.

カムシャフト

4 ストローク エンジンのもう 1 つの重要なコンポーネントです。これは、燃焼室内のバルブを開くためのコンポーネントです。これはクランクシャフトにリンクされており、適切なタイミングでバルブを開閉するには、タイミングを正しく合わせる必要があります。

2 ストローク エンジンは、ピストンと連動してスリーブ バルブ システムを作成するポートに依存しています。ピストンがこれらのポートを通過すると、使用済み燃料がチャンバーから出て、新しい混合気が入ります。

リードバルブ

高性能 2 ストローク エンジンの吸気ポートにはリード バルブがあります。この単純なバルブ システムにより、ピストンが下向きに移動することによって生じる真空によって燃料がチャンバーに入ることができますが、ピストンの上向きのストロークで燃料が押し出されることはありません。

2 ストロークと 4 ストロークに関するよくある質問

質問があります、The Drive 答えがあります!

Q: 2 ストロークと 4 ストロークの違いは?

回答: 主な違い 4 ストローク エンジンはすべてのエンジン機能を 4 ストロークで完了しますが、2 ストローク エンジンはそれらを 2 回で完了します。また、これらのエンジンの使用されるコンポーネントと給油にもいくつかの重要な違いがあります。

Q: 2 ストローク エンジンは環境に悪いですか?

回答: 2 ストローク エンジンは、車両汚染の大きな原因となっています。バルブの代わりにポートを使用するため、未燃焼の燃料がチャンバーから出て排出量が増える可能性があります。そのため、通常、オフロード車や小型エンジンでの使用に限定されています。

Q: なぜ 2 ストロークの方が速いのですか?

回答: 2 ストローク エンジンは、4 ストローク エンジンよりも速くすべての機能を完了します。また、部品点数が少なく軽量化も実現しています。エンジン速度の向上と重量に対する出力の向上は、これらのエンジンを搭載した車両の性能向上に貢献します。

Q: 自動車で 2 ストローク エンジンが使用されないのはなぜですか?

回答: 自動車に 2 ストローク エンジンが使用されていない主な理由は、排気ガスにあります。その上、通常、4 ストロークほど耐久性がなく、制御も容易ではありません。

Q: 4 ストローク エンジンに 2 ストローク ガソリンを入れるとどうなりますか?

回答: 燃料はエンジンの潤滑剤としても機能するため、ダートバイクなどの用途では 2 ストローク燃料にオイルが追加されます。 4 ストローク エンジンはその燃料を燃焼させることができますが、問題を引き起こす可能性があります。ポンプとフィルターを損傷する可能性があるため、この 2 つを混ぜて使用しないでください。

このビデオで 2 ストローク エンジンと 4 ストローク エンジンの詳細をご覧ください。

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