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閑話休題 2stとは

奇しくもクリスマスイブの性の6時間に2st解説記事を作る男の姿。

若いねーちゃんのケツ追っかけるより
単車を愛する漢達の娯楽を提供する方を優先。




真っ先に出てきた単語が「若いねーちゃん」という……
俺のセンスおっさんじゃねーかとツッコミたくなります。




2stシリーズやっておきながら、
2stエンジンに関してなんら説明してなかったなーと気付きました。

ここ見てくださる方々は恐らく「2stならOHくらい余裕」とか
「愛車のシリンダヘッドはとりあえず開ける」とか
「ターンフローエンジンが好きだ」とか
そういう領域にいらっしゃる方が多いのではないかと思ってます。
なので詳細な解説は解説サイトに任せておいて、
テキトーな説明と共にザクザクとバイクの紹介をしておりました。

しかしネタ稼ぎ初心者層獲得のために2stエンジンを解説しておきましょう。



というわけでまずは初心者向けに概略から。


2stエンジンとは?

4stエンジンと比較したときに、
エンジン単体は軽量
構造も簡単で部品が少ない(安い)
同じ排気量なら4stよりハイパワー
レスポンスが良い
燃費が悪い
排ガス汚い
乗りづらい(癖がある特性)
音がうるさい(特徴的?)
オイルを後ろにまき散らす
マフラー(チャンバー)交換がシビア


こんな感じのエンジンが2st(2ストローク)エンジンというヤツです。
概略終了。


さて、概略で満足した人が帰っただろうってことでもう少しディープな話。


ガソリンエンジンには一般的に4つの作業
吸気・圧縮・爆発・排気が必要になります。

4stエンジンの場合はそれぞれの作業を個別行程として扱っています。

1.吸気バルブが開いてピストンが下がり燃料をシリンダーに吸気する(エンジン半回転)
2.吸気バルブを閉じてピストンが上がり燃料を圧縮する(1回転)
3.点火されて爆発力によってピストンが押し下げられる(1回転半)
4.排気バルブが開いてピストンが上がり燃焼ガスを排気する(2回転)

イメージがつかない方はウィキペディアのGIF参照で。

1周期においてピストンが4回動くので4ストローク(st)エンジンというワケです。


2stエンジンはどうしているかというと--

1.ピストンが上がりつつ吸って吐いて圧縮する
2.爆発してピストンが下がりつつ勢いで排気もしとく


の2行程。

忙しいのです。
そら燃費も悪くなります。


吸気と排気を同時に行わなければならないため、
吸気口から来た燃料がそのまま燃えることなく排気口へ抜けていく「吹き抜け」
また吸気口に戻って行ってしまう「吹き返し」が起こったり、
燃焼後の排ガスがシリンダー内に残留してしまうことがあります。
ありますっていうか起こることが多いですが
燃えかすがシリンダーに残れば新たな燃料が入る邪魔になりますし、
新たな燃料がスルーして吐き出されるとそのまま捨てられるのでもったいない。
こんなわけで充填した燃料(混合気)の状態
とても理想的とは言い難いのが2stエンジンの問題です。

その代わり爆発回数は4stの2倍ですから、
それぞれを考慮すると結局は4stの1.5倍程度の馬力を出せると思われます。


混合気状態が悪いというのが2st最大の欠点ですが、
これが改善すれば燃費も排ガスも改善されるハズです。
ついでにあのクッソピーキーなエンジン特性もどうにかなるハズでしょう。
吸気側のリードバルブも排気側のチャンバーシステムや排気デバイス
これをどうにかしようという試みから生まれたものですが、
やはり4stに迫るほどには効果が出ていないというのが現状(今はもうないですが)でした。


さて、2stにはこの混合気状態の悪さに伴うおもしろい現象があるようです。

爆発後の燃焼ガス中には燃えかすではない燃え残りとなる未燃焼ガスが含まれます。
この未燃焼ガスはキャブから持ってきたばかりの燃料(混合気)と比較すると、
非常に燃えやすい燃料としては極上の状態であったりします。

吸排気作業によって燃焼ガスと共に未燃焼ガスもはき出されるハズですが、
先に書いたとおり2stはこれらの排ガスがシリンダー内に残留してしまうことが多いです。
そして未燃焼ガスが多く残留してしまうと結構大変なことになります

気体は圧縮すると温度があがりますが、
圧縮作業の些細な温度上昇で未燃焼ガスは勝手に火がつきます。
それも迷惑なことに新入りの燃料を巻き込んで爆発するため、
想定外のタイミングで爆発が起こることもあり得るわけです。

この想定外爆発はデトネーションと言われ、
排ガスが残留する2stにとって非常に避けづらい問題ですが、
最悪なことに避けづらい上で恐ろしく致命的な問題でもあります。


どのくらい恐ろしいかというと
最悪シリンダーとかピストンを溶かすレベル。

燃費が悪い地球に厳しいだけではなく
自爆装置さえついている2stエンジン。


そりゃ無くなる運命ですね。


ともあれ、実はこの想定外爆発は燃焼の状態で言えば理想的な燃焼なのです。
通常のシリンダー内の燃焼はプラグの火花が着火点になります。
爆発は火花をスタート地点に燃焼室の隅っこに向けて伝播します。
伝播、ということはスタート地点と燃焼室隅では爆発にタイムラグがでるわけで、
このタイムラグが原因でも異常爆発が発生することもあるのです。

ところが想定外爆発の場合ですと火種となる未燃焼ガスと新入りの燃料が混ざり合って
圧縮圧力によってどの地点でも同時に爆発し圧力が均一になります。
タイムラグが生まれない理想的燃焼です。
場合によっては同時多発テロとなりますが。

タイミングを間違えるとヤバイだけで、
タイミングさえ合ってしまえば理想的燃焼を得られます。


しかしアイドリングさえ1秒間に20回以上爆発を繰り返すシリンダー相手に
タイミングがどうこうなんて到底できそうな話とは思えません。




ところがそれをやってのけたメーカーが居ました。



はい、次回に続きます。

2012/12/25 01:42 | 閑話休題COMMENT(1)TRACKBACK(0)  TOP

コメント

現代では嫌われますな2スト
山道で前の車がのろのろで、ギアチェンジ頻繁にしてたら後ろの温厚な老婆のKカーが「(私を含め)3台ごぼう抜き」でしたよ....

わしのバイクは悪名高いNS250

しかし、2ストの製造工程は4ストより圧倒的に部品点数が少ないからエコだと思うんだけどね(笑)

No:2393 2014/06/07 00:08 | まーにゃむー #- URL [ 編集 ]

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