どうもでょおです。車好き、バイク好きにとっては当たり前のエンジンの仕組み。好きじゃない方や初心者の方に説明するのってなかなか難しくないですか?私がエンジンに興味を持った時、周りにはエンジンについて詳しい人が一人もいませんでした。なのでエンジンの仕組みを理解するのにはすごく時間がかかりました。
今回は図解＋例えを交えてバイクや車のエンジンについて超わかりやすく説明したいと思います。自分で言うのもなんですがバイク、車の初心者さんにもめちゃめちゃわかりやすい説明だと思います。
エンジンの仕組み
エンジンとはバイクや車などの心臓部と言われる部品です。エンジンは「キャブレター」という口から「ガソリン」という食べ物を食べて「マフラー」という部分から排泄します。これが基本です。食べることを「吸気」と言い排泄することを「排気」といいます。
口から食べた物は噛み砕く必要があります。噛み砕いて飲み込んだ後に吸収されます。エンジンで言うとこの行程が「圧縮」「爆発」と呼ばれます。
エンジンではこの4つの行程「吸気」「圧縮」「爆発」「排気」で動力を得ています。この4つのサイクルが1回でエンジンは4回転します。バイクの場合、停止時でも「2000回転/分」なので動かなくても1分間に2000回も食べては出すを繰り返していることになります。
4ストロークと2ストローク
環境問題からバイクで国内生産されなくなった2ストロークエンジンというのがあります。エンジンは「吸気」「圧縮」「爆発」「排気」の4回で一回の爆発(パワー)を得ることができます。これは4ストローク(4サイクル)エンジンです。
2ストローク(2サイクル)エンジンは「吸気」「圧縮」を1回転で「爆発」「排気」を1回転で行うエンジンです。つまり口に入れると同時に噛み砕いて、消化吸収するのと同時に排泄するエンジンです。単純に言うと4ストロークエンジンの倍働けます。
ただし環境問題の観点から2ストロークバイクは国内生産を中止しました。1番の理由は2ストロークエンジンには使い捨てのオイルが必要だからです。
2ストエンジンは4ストエンジンの倍働ける代わりに、消化吸収つまり爆発時にオイルが必要です。例えるなら胃液です。胃液がないと2ストエンジンは消化吸収できないのです。この胃液はバイク自体が精製できない上に消費していきます。なので2ストエンジンは「オイルの注ぎ足し」が必要なのです。
2ストエンジンは「爆発」するときにガソリンと一緒にこのオイルを燃やしてしまいます。この燃えたオイルが環境に非常に悪いのです。
排気量と気筒
ご存知の通りエンジンには「排気量」という物があります。原付であれば50cc。車になると5000ccを超える物もあります。排気量を例えるとすれば1回でたくさん食べられるエンジンのことです。
当然1回で栄養をたくさん食べられる人の方が大きなパワーを発揮することができます。たくさん食べる人はたくさん出すので、出すときの音つまり「排気音」も大きくなります。だからスポーツカーの音って大きいですね。
バイクではシングル(=単気筒)、ツイン(=二気筒)、四気筒などがあります。車では四気筒からスーパーカーになると12気筒なんてのもあります。この気筒というのはシリンダーの数をいいます。シリンダーはいわば「胃」です。飲み込んだ食べ物を吸収する部分です。先ほども言った通りエンジンでは消化吸収ではなく「爆発」でパワーを得ます。この爆発を行う胃にあたる部分の数が気筒数です。
ちなみに口である「キャブレター」と排泄する「マフラー」は気筒数に合わせて増やす場合と増やさない場合があります。バイクで2本出しのマフラーを見たことがあると思いますがその場合、気筒数に合わせてマフラーを増やしています。
ガソリンと混合気
エンジンのご飯は「ガソリン」といいましたが正確に言うと「混合気」です。混合気はガソリンと空気を混ぜ合わせた物です。混合気はいわば粉ミルクみたいなものです。粉だけ出されても飲めないし、水だけでは栄養がありません。2つのバランスが完璧で初めてエンジンを動かすことができます。
でも車やバイクにガソリンを入れるときに空気を混ぜ合わせたりしませんよね?その作業はキャブレターが行っています。キャブレターがガソリンを飲み込むときに一緒に空気も飲み込んでいます。キャブレターは最適なバランスで空気とガソリンを食べる精密な部品なのです。
キャブとFI(フューエルインジェクション)
この記事でキャブレターとたくさん書きましたが、近年のエンジンではキャブレターではなくFI(フューエルインジェクション)というものが採用されています。役割はほとんど一緒ですがキャブレターはアナログ方式、FI(フューエルインジェクション)は電子制御になっています。キャブレターはエンジンシリンダーが発生させる負圧でごはんを飲み込みますが、FI(フューエルインジェクション)は電子制御でごはんを噴射するイメージです。
電子制御なのでエンジンの出力にあわせてガソリンの噴射、混合気を調節している栄養管理士のような存在です。
昔の人がFI車よりキャブ車を好むのは自分でご飯の量、ガソリンが調節できるからです。キャブ車の場合、ガソリンの調節はメインジェットなどの部品を交換する、ネジを交換するだけでできます。ガソリンを調節することでより力強く、速くチューニングしたりできます。エンジンはたとえ同じ形式でも使用環境で最適なご飯の量が多少異なったりもします。ですがFI車は栄養管理士つきなので自分で調節なんてする必要がありません。さらに調節するにはネジを交換するだけではなくコンピューターで書き換える必要があります。出来る人にとっては簡単で便利ですがアナログな人間にとっては難しいのです。
終わり
手前味噌ですがすっげーわかりやすい説明ができたんじゃないかと思います。バイク初心者や車についてこれから知っていきたい方の入門向けには最適な例えだと思います。エンジンはイラストのように怪獣じゃないので多少、事実と違いますが理解としては正しいのでご安心を。
