バイクの「2ストローク」エンジンの仕組みを解説｜4ストロークとのちがいや、2ストエンジンの種類を図解で紹介【Heritage&Legends】

2ストロークは、内燃機関＝レシプロエンジンの1形式だ。クランクが1回転する、つまりピストンが1回上死点まで行き、1回下死点まで行く間、ふたつのストロークの間に混合気の吸入/圧縮/燃焼/排気が行われる。軽量･シンプル･ハイパワーなそのエンジンの主なパートを、紹介しよう。

2ストロークの簡素ながら奥の深いエンジン形式
ピストンが上昇する間に圧縮とケース内への吸気が行われ、燃焼を挟んでピストンが下降する間に排気が行われている。クランク1回転ごとに燃焼行程が入り、それゆえに同じ回転数で4ストロークより高いパワーを発揮できる。それが2ストロークエンジンだ。

4ストロークではピストンが下降する過程でシリンダーに混合気を吸入、下死点を通過して上がる間に圧縮、ここまでにクランクは1回転し、燃焼が起こる。そこからもう一度ピストンが下がる過程で力がクランクに伝わり、再度ピストンが上がる時に排気される。クランク2回転=ピストンが2往復、4度のストロークを行うことでひとつのサイクルが完成する。

この行程を制御するのは、4ストロークならクランクに連動するカムやバルブまわりで、かなりのところで出力や特性の数値化ができる。対して2ストロークでは、吸入や排気はシリンダーとピストンスカートに開けられたポート（ピストンサイドに掘られた溝を使う場合もある）の高さや広さでタイミングや吸入量が変わる。

混合気は1度クランクケース内に入り、そこでクランクウエブが1次圧縮しその圧力でシリンダー内に混合気が流入することになる（4ストだと吸気バルブが開いて、シリンダー内負圧でそのままシリンダーに混合気が引き込まれる）。その後シリンダーで通常の圧縮が行われる。燃焼後の排気も、この1次圧縮混合気がシリンダーに入ってきながら燃焼済みガスを追い出す掃気で行われる。

話はそれだけで終わらず、排気チャンバーからの反射波で燃焼済みガスが引き出されるなど、シンプルな作りに見えて影響し合う点も多いことは知っておきたい。 部品は少なくシンプルながら、それゆえにすべてが数値化できるものでもない。ただ、きちんと手をかけて組むこと、手を入れてやることで2ストロークは完調になり、シンプルさから来る軽さやコンパクトさ、そして毎回爆発でのハイパワーも生かせるわけだ。

2ストローク 4つのエンジン形式
2ストロークの基本的な形式4つを紹介する。2ストロークを知る、これから手を入れる助けになればいいだろう。

【ピストンバルブ】


2ストの吸入形式で最も簡素なのがピストンバルブ。シリンダー壁面に設けられたポートを、ピストンスカートで開閉する。混合気はピストンでクランク側に流れ、１次圧縮されてピストン上に出ていく。マッハシリーズはこれだ。

【クランクケースリードバルブ】


クランクケース内に起きる負圧を使ってキャブレターからの混合気をケースに導入する形式。ピストン位置にかかわらずケース内が負圧なら混合気を引き込めるため、扱いやすさを高めるのに適した。TZR250以降の主流だ。

【ピストンリードバルブ】


吸気抵抗は低いが低回転時の吹き返しが多いというピストンバルブの難点を解決するためにワンウェイの弁＝リードバルブ（図でのオレンジ部分。実際は薄い板）を加えたのがピストンリードバルブ式。ヤマハRZなどはこれ。

【ロータリーディスクバルブ】


クランク端にクランクと等速回転するディスク（吸気用の穴がある）を設け、クランク横に開いた吸気ポートを開閉してクランクケースに混合気を吸入する方式。吸気抵抗は少ないがレイアウトに制約がある。KR250はこの形式。

レポート：ヘリテイジ＆レジェンズ編集部

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Comments

2スト乗ったこと無いライダー、少しかわいそうだな…何て思うジジイライダー。

いちいち４ストの話を挟むから余計にややこしくなってる。
ピストン上昇時でも、排気ポートが閉まるまでは完全な圧縮は出来ない。それで、チャンバーからの反射圧力波は燃焼済みガスを引き出すのではなく、排気ポートから抜け出そうとする燃焼前の掃気ガスをシリンダー内に押しとどめているのよ。わかるかな？