ツーストロークエンジンとは何ですか？

ツーストロークエンジンは、一つのクランクシャフト回転の間にピストンの二つのストロークでパワーサイクルを完了する内燃機関の一種です。 これは、二つのクランクシャフト回転中にパワーサイクルを完了するためにピストンの四ストロークを必要とする”四ストロークエンジン”とは対照的である。

ツーストロークエンジンでは、燃焼行程の終わりと圧縮行程の始まりが同時に起こり、吸排気機能が同時に発生します。

二ストロークエンジンは、多くの場合、”パワーバンド”と呼ばれる回転速度の狭い範囲で利用可能である、高いパワー対重量比を持っています。 四ストロークエンジンと比較して、二ストロークエンジンは、可動部品の数が大幅に減少しています。

2ストロークエンジンの歴史

シリンダー内圧縮を含む最初の商業的な2ストロークエンジンは、1881年に彼の設計の特許を取得したスコットランドの技術者Dugald Clerkに帰 しかし、後の2ストロークエンジンとは異なり、hisは独立した充電シリンダーを持っていた。

クランクケース清掃エンジンは、ピストンの下の領域を充電ポンプとして採用しており、一般的に英国人のジョセフ-デイにクレジットされています。 1879年12月31日、ドイツの発明家カール・ベンツは2ストロークのガスエンジンを製造し、1880年にドイツで特許を取得した。

最初の真に実用的な二ストロークエンジンは、1908年に二気筒水冷オートバイの生産を開始したヨークシャーマンのアルフレッド-アンガス-スコットに起因するものである。

ガソリン（火花点火）版はチェーンソーおよびオートバイのような軽量か携帯用適用に特に有用です。

しかし、重量とサイズが問題ではない場合、このサイクルの高い熱力学的効率の可能性は、海洋推進、鉄道機関車、発電などの大型重量無感覚な用途で動作するディーゼル圧縮着火エンジンに理想的です。

二ストロークエンジンでは、排気ガスは四ストロークよりも冷却システムへの熱伝達が少なく、ピストンを駆動するためのより多くのエネルギーを意味し、存在する場合はターボチャージャーを意味する。

ツーストロークエンジンはどのように機能しますか？

名前が示すように、2ストロークエンジンは、発電するために2ピストンの動き（1サイクル）のみを必要とします。 エンジンは、ガスの排気と吸気が同時に発生するため、1サイクル後に電力を生成することができます。

吸気ストローク用のバルブがあり、圧力の変化により開閉します。 さらに、移動部品が付いている頻繁な接触が原因で潤滑を加えるために、燃料はオイルと混合されより滑らかな打撃を許可する。

全体的に、2ストロークエンジンには2つのプロセスが含まれています:

• 圧縮打撃:入口港は開きます、エア燃料の混合物は部屋に入り、ピストンはこの混合物を圧縮する上向きに動きます。 点火プラグは圧縮された燃料を発火させ、力打撃を始める。
• パワーストローク：加熱されたガスがピストンに高圧を発し、ピストンが下方に移動（膨張）し、廃熱が排出される。

これらのガソリンエンジンの熱効率は、車両のモデルやデザインによって異なります。 しかし、一般的に、ガソリンエンジンは、燃料（化学）エネルギーの20％を機械的エネルギーに変換します-車輪を動かすために15％だけが使用されます（残りは摩擦

四ストロークエンジンに比べて、二つのストロークは、より軽く、より効率的で、低グレードの燃料を使用する能力を持っており、よりコスト効率が高いです。 従って、より軽いエンジンはより高い力に重量の比率（より少ない重量のためのより多くの力）で起因する。

しかし、四ストロークエンジンで可能な操縦性が不足しており、より多くの潤滑を必要としています。 これは船（多くの貨物を運ぶ必要性）、オートバイおよび芝生の芝刈り機のための2打撃エンジンの理想を作る-4打撃は車およびトラックのような自動車のために理想的である一方。

2ストロークエンジンの構築

• ピストン：ピストンは、ガスの膨張力をコンロッドを介してクランクシャフトの機械的回転に伝達する。
• クランクシャフト：往復運動を回転運動に変換します。
• コンロッド：ピストンからクランクシャフトに動きを伝達し、レバーアームとして機能します。
• フライホイール：エネルギーを貯蔵するために使用される機械装置です。
• 点火プラグ：燃焼室に電流を流し、混合気に点火してガスが急激に膨張します。
• カウンターウェイト：クランクシャフトのカウンターウェイトは、回転アセンブリの不均衡による振動を低減するために使用されます。
• 入口および出口ポート:これらのポートは、燃料を含む新鮮な空気がシリンダーに出入りすることを可能にします。

ツストロークエンジンの種類

各種ツストロークエンジンの機械的詳細は、タイプによって異なります。 シリンダに電荷を導入する方法、シリンダを清掃する方法、シリンダを排出する方法によって設計タイプが異なります。

1. ピストン制御インレットポート。
4. クロスフロー清掃。
6. ユニフロー清掃。

ピストン制御インレットポート

ピストンポートは、設計の中で最も単純で、小型のツーストロークエンジンで最も一般的です。 すべての機能はシリンダーで上下に動くと同時に港を覆い、明らかにするピストンによってもっぱら制御される。

1970年代、ヤマハはこのシステムの基本原則をいくつか策定しました。 彼らは、一般的に、排気ポートを広げることは、ポートを上げると同じ量だけ電力を増加させるが、ポートを上げるときのように電力帯域が狭くならないこと

リードインレットバルブ

リードバルブは、ピストン制御ポートの吸気管に一般的に取り付けられているシンプルで非常に効果的なチェックバルブです。 それは力バンドを広げている間燃料充満の非対称的な取入口を可能にし、力および経済を改善する。 そのような弁はオートバイ、Atvおよび海洋の船外エンジンで広く利用されています。

ロータリー入口弁

吸気経路は回転部材によって開閉されます。 小さなオートバイでよく見られるタイプは、クランクシャフトに取り付けられたスロットディスクで、クランクケースの端部の開口部を覆い、覆い、サイクルの一部（ディスクバルブと呼ばれる）に電荷が入ることを可能にする。

二つのストロークエンジンに使用される回転式入口バルブの別の形態は、二つの切り欠きが一致する場合にのみクランクケースへの通路を有する入口管を有する二つの円筒状の部材を用いている。

クランクシャフト自体は、ほとんどのグロープラグモデルエンジンのように、メンバーの一つを形成することができます。 別のバージョンでは、クランクディスクは、クランクケースに収まるクローズクリアランスになるように配置され、ベスパモータースクーターのように、適切な時にク

クロスフロー掃気

クロスフローエンジンでは、移送ポートと排気ポートがシリンダーの反対側にあり、ピストン上部のデフレクターが新鮮な吸気電荷をシリンダーの上部に送り込み、残留排気ガスをデフレクターの反対側に押し下げて排気ポートから排出する。

ループ掃気

この掃気方法は、慎重に成形され配置された移送ポートを使用して、シリンダーに入るときに新鮮な混合物の流れを燃焼室に向けます。 燃料/空気混合物はシリンダーヘッドに衝突し、燃焼室の曲率に続き、次に下方に偏向される。

これにより、燃料/空気混合物が排気ポートから直接移動するのを防ぐだけでなく、旋回乱流を発生させ、燃焼効率、電力、経済性を向上させます。 通常、ピストン偏向器は要求されない、従ってこのアプローチに交差流れの機構上の明瞭な利点がある。

Uniflow掃気

uniflowエンジンでは、混合物、またはディーゼルの場合は”充電空気”は、ピストンによって制御されるシリンダの一端に入り、排気は排気弁またはピ したがって、掃気ガスの流れは一方向にのみあり、したがってuniflowという名前です。

ステッピングピストンエンジン

このエンジンのピストンは”トップハット”型です; 上部セクションは規則的なシリンダーを形作り、より低いセクションは清掃機能を行う。 ユニットはペアで動作し、1つのピストンの下半分が隣接する燃焼室を充電します。

ツストロークエンジンの用途

• ツストロークエンジンは、機械的なシンプルさ、軽量、高出力重量比が設計上の優先事項である場合に好まれます。
• 彼らは燃料に油を混合する伝統的な方法によって潤滑され、彼らは重力に依存する貯水池を持っていないので、任意の向きで働くことができます。 これはそれらをチェーンソーのような手持ち型用具の使用のために好ましいようにする。
• ツーストロークエンジンは、オートバイ、モペット、ダートバイクなどの小規模推進用途に見られる。