2stの低回転

質問

２ｓｔに関する質問なのですが、
２ｓｔは一回転に一回爆発するため小排気量でもパワーを出しやすいのが持ち味だと思うのですが、
なぜ低回転はあんなにスカスカなんでしょうか？
NSRのMC21に乗っているのですが、まともに5000回転以下は使えません。
車両はとても良い状態ですが、街乗りだと2～4速中心で走っています。
55ｋｍ以下なら3速、60ｋｍ付近で4速に入れ80ｋｍ近くにならないと6速に入れられません。
理由を理論的に教えてくれるとありがたいです。
宜しくお願いします。

回答No.2

wathavy · ベストアンサー

類似の質問と回答があります。
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1224538267
ベストアンサーに、なっている回答に、音速と、ピストン速度の数値が書いてあるのですが、大まかにはこの程度の違いでいいと思います。（排気温度が高いので、実際には、音速は異なってきます。）

排気ガスの映像を高速度カメラで撮影しましたが、低速では、ピストン一回の吸気中に、排気がこのバルブが開いた瞬間の脈動（音速の速さ）で排気管が大気に開放されたところでの反射によって、気筒内部に戻ってきます。
この回数は、７、８回はあります。
都度、排気は気筒内部に戻ります。２ｓｔの場合には、キャブ吸気も開いている場合がはいりますので、排気がもっと前に戻ることもあると想像出来ます。

回転数によって、充填効率が・・・というとなんだか解りにくい表現になりますが、排気の中を前後に行き来する波によって、排気が前後に移動する周波数が、排気を引っ張り出すのにちょうどいいときには、きれいに排気されます。正反対だと、排気は戻り、吸気は入ってきません。

過去、カワサキは、２ｓｔに余分なチャンバーをつけて、そこのバルブを開け閉めすることで、この回転数によるトルク低下の問題を解決しようとしました。

また、最近の、大型は、排気管と、吸気管の長さを回転数に応じてせわしなく変えています。（GSX1000R、YZF-R1など）これにより、脈動を回転数にあわせて、きれいな吸気を燃焼室に取り込もうとしている物だと思います。

他にも、BMWのバルブトロニックや、トヨタの、ノア、ストリームに搭載されている類似のエンジンでは、トルクが低速にもあります。こちらはタイミングもですが、吸気側の流路の太さを細くして、戻りが発生しづらいように改善しています。

理論はエンジンができてすぐに、計算からわかっていたことですが（１００年くらい前？）、実際に画像解析をしたのは、３０年くらい前のことです。見ると聞くとは大違いで、日産の設計部隊もシミュレーションで排気が気筒に戻ることを計算結果にもっていたのですが、事実がどうなっているかは、私たちが撮影した排気管の撮影結果を見るまで知らなかったそうです。
ヨーロッパの学会（私は行っていません）でも受けたそうです。

お礼

回答ありがとうございます。
その道の方に詳しく書いて頂いて大変参考になります。
何回か読み直しているのですが、自分はまだよく理解出来ていないようです(^_^;)
もうちょっと考えてみます。

回答No.4

betarev

４STの場合は回転数に応じてバルブ開閉も追随します。つまり回転数に応じて吸気排気のタイミングも追随させる事が可能なので、どの回転数でも爆発エネルギーを回転エネルギーに変換する効率がいいのです。しかし２STの場合はこのバルブを持っていません。バルブの代わりになるのが吸気排気のポート（穴）です。ですがこの穴は可変ではなく固定された穴でしかありません。つまり最初からどの回転数で馬力を出るようにするかを考慮してポート穴が開けられています。それは最高出力付近に設定する事になります。すると低速ではタイミングが早すぎる事になってしまい、十分な燃焼効率が得られなくなってしまいます。だから高速でパワーを重視したエンジン程、低速では使えないエンジンになります。逆に低速パワーを重視すると高速が回らないエンジンになります。2STでも可変ポート機構を持ったエンジンはこれらをある程度カバーしています。

回答No.3

dr250shc

２ストはご存知のようにバルブ機構がありません
吸気ポートと排気ポートが４ストのバルブ役目をします。
吸排気ポートは直接シリンダーに穴が開いており
穴の形、大きさ、場所はもちろん固定です。
なので、高速側に振ると低速はスカスカ、低速側に振ると高回転まで回らなくなる。

どうするかというと排気デバイスの登場です。ＭＣ２１ならＲＣバルブ。
ＲＣバルブを使うことにより、低速でも、高速でもパワーが出る。

私もＭＣ２１に乗っていますがまるで４ストのように低速トルクがあります。
ＲＣバルブがちゃんと機能しているがどうか確認したほうが良いですね。

お礼

回答ありがとうございます。
同じバイクを乗っている方からの意見もありがたいです。
バイクのほうですが、問題は無いようです。
他の排気量が大きいバイクも乗るので、トルクが余計に細く感じてしまうのかもしれません。

回答No.1

6750-sa

シリンダー壁に開いているたくさんの穴のため（ポート）有効圧縮比が低く、低回転では吹き抜け現象が発生してしまうためです。
特にピークパワーを要求しない設計であれば、かなりのパワー（トルク）も実現可能です、過去にスズキＫ１２５に乗っていましたが、素晴らしく乗りやすいバイクでした（意外に高速の伸びもよかったですが、パンチはありませんでした）。

お礼

回答ありがとうございます。
なるほど、吹き抜け現象ですか。
参考にしますね。