バイクで質問ＥＴＣ

質問

すいません、バイクで分からないことがあったのでいくつか質問させてください。
１．二輪免許を取る時には四輪のように仮免試験なるものがあるのでしょうか？路上には出ないから、仮免という言葉自体おかしいと思うのですが。
２．バイクの起動方式のセルフ式というのはセルで起動と言う意味でいいのでしょうか？
３．２気筒、４気筒などあるようですが、この気筒とは何で、気筒の違いは何か運転に違いがあるのでしょうか？
４．２サイクルエンジンと４サイクルエンジンの仕組みの違いや特徴は何ですか？あと４サイクルエンジンは加速が悪いと聞いたのですが本当ですか？
バイクのことについて全然分からなく、質問が多くなってしまいましたがどうかよろしくお願いします。

回答No.7

noname#2748 · ベストアンサー

１に付いては皆さんがお答えになっているとおりです。
２に付いてはセルモーターの正式名称？がセルフスターティングモーターであることから、セルモーター式と考えてよいでしょう。
３に付いては、２気筒、３気筒などというのはそのエンジンを構成しているシリンダーの数です。２輪車用のエンジンとしては１（単）気筒から６気筒までが一般的ですが、一部アメ車のエンジンを転用した８気筒エンジンを搭載したものもあります。一般にピストンを使用したエンジンではシリンダーの数が多くなるほど振動が少なく、滑らかに回るようになります。また、同一排気量であれば、多気筒エンジンの方がより高回転まで回るようになります。これはエンジンの最高回転数がピストンスピードやピストンやコンロッドの質量によって制限されるためで、大きく重いピストンやコンロッドは早い往復運動には向きませんし、ストローク（ピストンの往復する距離）が長いと同じ回転でもピストンスピードが速くなってしまうからです。そこでスポーツモデルでは比較的小排気量でも多気筒化する傾向にあります。また、ツアーモデルでは排気量が大きくても、２気筒などというものがあるわけです。２輪車の場合はエンジンの振動や躍動感なども乗り味の一つですので、性能の上で不利な単気筒や２気筒などのエンジンにも存在意義があるというのも確かですし、オフロードモデルなどでは、軽量でコンパクトな単気筒エンジンが好んで使用されます。

４.２サイクルエンジンとは正式には２ストロークサイクルエンジンと言い、その名のとおり、吸入から燃焼・排気までをピストンの１往復（２ストローク）で行う方式のエンジンで、クランクケース予圧式、外部予圧式がありますが２輪車に用いられるのは例外なくクランクケース予圧式です。以下はクランクケース予圧式に付いてその動作の概要を説明します。

1）圧縮（吸気）行程ではシリンダー内に吸入した混合気を圧縮するためにピストンは上昇しますが、このときクランクケースではピストンが上昇した分だけ圧力が下がりますので、この負圧を利用して混合気をクランクケース内に吸い込みます。

2）燃焼・膨張行程では点火プラグにより点火された燃焼ガスによる高圧でピストンは降下しますが、このときクランクケース内の混合気を圧縮します。

3）排気・掃気行程では、シリンダーに開けられた排気ポートよりもピストンが下がると、排気ガスは自らの圧力で排気されます。さらにピストンが下がり続けると、やはりシリンダーに開けられた掃気ポートが開きます。ここで、掃気ポートはクランクケースとつながっているため、クランクケース内で圧縮されていた混合気が残った排気を押し出しながらシリンダー内に充填されます。

1）に戻り繰り返します。

上の説明ではクランクケース内部に吸い込んだ混合気を逆流させないための機構を省いてありますが、学校の教科書に乗っているようなピストンバルブ式（ピストンが上下動することによって排気、掃気ポート遮るの同様の方式）は
現在の２輪車用エンジンではほとんど用いられていないので、あえてここで、別に解説します。

なぜ、吸気にピストンバルブが用いられなくなったかと言うと、ピストンバルブでは開閉のタイミングが、ピストンの上がり切った点（上死点と言います）を中心に左右対称になってしまい、吸気する時間を長く取れない（長く開いているようにするとピストンが下がってきたときに、逆流してしまう）ためで、これは、エンジンに十分な混合気を吸入できないことになり、高性能は望めません。

そこで長くあけておいても逆流しないようにに、吸気通路の一部にリードバルブ（薄い金属の板で片側にだけ開くようになっています）を設けて逆流を防ぐものや、クランクシャフトに取り付けた円盤の一部を切り欠き、その切り欠きのところだけ、吸気通路が開く（ディスクバルブ）ようにしたりなどの工夫がなされています。

４サイクルエンジンとは４ストロークサイクルエンジンの略称で、吸入から燃焼・排気までをピストンの２往復（４ストローク）で行うエンジンで、動作原理としてはこちらのほうが理解しやすいかもしれません。

1）吸気行程、吸入弁が開きピストンが降下することにより、シリンダー内に混合気を吸い込みます。

2）圧縮行程、吸入・排気両方の弁が閉じピストンが上昇し吸入した混合気を圧縮します。

3）燃焼・膨張行程、点火プラグによって混合気に点火され高温高圧のガスの圧力によってピストンが押し下げられます。

4）排気バルブが開きピストンが上昇し排気ガスをシリンダーから追い出します。

1）に戻ります。

上記でもお分かりと思いますが、２サイクルではピストンが降下しているときは、常に燃焼によるエネルギーの発生があるわけですが、４サイクルでは２回に１回しかエネルギーの発生はありません。これだけを考えると、２サイクルエンジンの方が圧倒的に有利なようですが、ところがそうはいかない（後述する特殊な事例は除きます）のです。単純に考えれば同じ回転数で燃焼回数が２倍なら、パワーも２倍（エンジンがパワーを発生するのは、燃焼後ピストンが下がる行程のみです）と考えられそうですが、実はそうはいかないのです。なぜかというと、２サイクルでは、排気・掃気のためのポートがシリンダーに開いているため、燃焼でできた高温。高圧のガスのエネルギーをピストンが下がりきるまで利用できないこと、ピストンを押し下げるエネルギーの一部をクランクケースに吸い込んだ混合気の圧縮に使用していること、排気ガスと混合気の完全な入れ替えが難しいこと、クランクケース予圧式ではクランクシャフトやピストンなどの潤滑を燃料に混ぜたオイルで行うため、燃焼エネルギーの一部がオイルを蒸発させる（２サイクルの白煙はオイルが燃えたものではなくオイルの蒸気です）ために消費されるためなどです。また、２サイクルではオイルを燃焼室に吸入してしまうため、ＨＣの発生が極めて多く、公害の面でも不利ですし、高出力を得ようとすると使用できる回転数の範囲（パワーバンドと言います）が非常に狭くなり、スポーティーな走りをする２輪車以外では扱いが難しくなって（同じ排気量の４サイクルと同程度の出力であればそれほどでもない）しまいます。（４輪車に２サイクルがないのはこのためです）です。２サイクルの利点は構造が単純（４サイクルのような吸気・排気バルブが必要ない）小型軽量である。排気量あたりの出力を大きく取れるなどです。

４サイクルでは各行程が独立しているため、ガス交換（混合気と排気ガスの入れ替え）が確実に行えること、燃焼ガスのエネルギーの利用効率（ピストンが下がりきる直前までエネルギーを利用できる）が高い、燃焼室内にオイルが入り込まないため排気ガスの浄化が比較的容易、２サイクルに比べるとパワーバンドが広いので扱いやすいなどの特徴があります。欠点としては、吸気・排気バルブやそれを動作させる機構などで構造が複雑になり、結果的に重量の増加は避けられない、バルブ機構のためシリンダーヘッド周りが大きくなりコンパクトなエンジンが作りにくい、同じ排気量であるならば（ターボなどの使用は除く）２サイクルの方が高出力であるなどです。

最後に２サイクルの特殊な事例として、大型船舶（タンカーなど）用の２サイクルエンジンを挙げておきます。ちょっと信じがたいかもしれませんが、大型タンカー（数十万トン級）などのエンジンは２サイクルのディーゼルなのです。２サイクルといっても２輪車の物とはだいぶ異なり、４サイクルのような排気バルブを持っていますし、クランクケース内での予圧も行いません。さてどうやって掃気を行うかと言うと、エンジンの出力の一部を掃気専用のポンプの駆動に使い、ポンプ（ターボ型やルーツ型）で圧縮した空気を利用して掃気（この方式をユニフロースカベンジングといいます。日本語で言えば単一方向掃気です）を行っています。この方式ではピストンが下がりきる直前に排気バルブが開くため、エネルギーはほとんど無駄なく利用でき、掃気ポートが開くとシリンダー全周にあけられた掃気ポートから圧縮された空気が吹きだし、シリンダーヘッドに設けられた排気バルブに向かって、１方向に流れるためガスの交換も問題ありません。この種のエンジンでは８から１６気筒程度、ピストン直径は８０Ｃｍから１００Ｃｍ程度、ストロークは２００Ｃｍから３００Ｃｍ程度と私たちの普段目にするエンジンとは別世界の話です。この種のエンジンが、なぜ２サイクルなのかと言うと同じ出力の４サイクルディーゼルより小型？軽量？であるからです。ちなみにこの種のエンジンの出力は最大回転数100ｒｐｍ程度で優に数万馬力を超えるものが珍しくありません。

お礼

長文を書いていただき、恐縮です。
ありがとうございました。