単気筒エンジン

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単気筒エンジンオートバイの例
ヤマハ・SR

単気筒エンジン(たんきとうエンジン)とは、シリンダーの数が一つのエンジン。全てのエンジンの最も基本的な形でもある。

目次

長所 [編集]

単気筒エンジンは、ピストンを押し下げる爆発力が強く、ロングストロークにできるため低速トルクが太くなり運転しやすくなる。また、部品点数が少なく構造が単純であり、整備性が良い。同排気量の多気筒エンジンと比べた場合、軽量かつ小型にすることが可能で、運動部品の褶動摩擦による損失(フリクションロス)が少なく、燃焼室シリンダー壁の総表面積も小さくなることから、熱損失が少なく熱効率の面でも優れている。

短所 [編集]

単気筒エンジンは、同排気量の多気筒エンジンと比べた場合、運動部品の慣性が大きく、最大回転数が低くならざるをえず、結果として出力が小さなり、中高速域からの加速は緩慢になり最高速は低くなる。また、多気筒エンジンであればピストン同士の慣性力を相殺できるが、単気筒ではそれが不可能なため、振動が大きくなる傾向もある。これは偏心した軸(バランサー)をクランクシャフトに同期させて回転させることで解決するが、その分の機械的な損失とレスポンスの鈍化は避けられない。

また、2ストロークで360°、4ストロークで720°と爆発間隔が広いため、低回転時の柔軟性を補う必要からフライホイール質量も大きく採られており、これもスロットルレスポンスを鈍化させる要因となる。

用途 [編集]

単気筒エンジンは、単位排気量あたりの出力をあまり求められない用途に適している。たとえば、小型の汎用エンジン、小型のポータブル発電機、小型の船外機などに使われることが多い。

バイクでは、軽量性を求められる小排気量オフロードタイプの車種はほとんどが単気筒エンジンである。また、オンロードタイプにおいても軽量性や独特の出力特性・操作感などから、単気筒エンジンを搭載する車種に一定の需要がある。50cc以下の原動機付自転車ミニカーに搭載されているエンジンは、ほぼ全てが単気筒である。

特殊な単気筒エンジン [編集]

プフのオートバイ用2ストローク1シリンダー2ピストンエンジン

オーストリアのオートバイメーカー、プフは単気筒エンジンでありながらY字型のコネクティングロッドを介して2つのピストンを駆動する1シリンダー2ピストン式の2ストロークエンジンを製造していた。このエンジンは単気筒のシリンダーを2つに分けてダブルピストン構成とし、燃焼室は2つのピストンで共有するデザインを採用していた。元々は1912年にイタリアガレリにより考案されたもので、同様の機構はイギリスルーカス社やドイツDKW社でも製造され、日本においても戦前に零細オートバイメーカーの手でU型気筒エンジンU型燃焼室エンジンとして少数が製造されており、戦後ではホープ自動車の水平アンダーフロアエンジンの例がある。

この様な構造のエンジンは日本国外ではスプリット・シングル(en:Split-single)と呼ばれる。

関連項目 [編集]