略して、4スト！
意味は知らないけど、聞いたことある。
4ストロークエンジンの仕組みをなるべく分かりやすく解説します。
私が初めて4ストロークの説明を見たときに、ちょっと分かりにくかった「関連するパーツの位置と役割」も解説します。
最初は基本情報から。
※目次をクリック・タップで移動できます。
4ストロークの意味
ピストン（イラストの緑矢印の部品）が 上下に4回動く間に「吸入、圧縮、燃焼、排気」という 4つの工程を繰り返すエンジンを 4ストロークエンジンと言います。
※4つの工程の詳しい説明は、後ほど。
細かく言えば、ピストンが上から下、又は下から上に移動する動きがストローク。
これを「下→上→下→上」と 4回行うので「4ストローク」
繰り返す 4つの動作をまとめて「サイクル」と表現する為、
・4ストローク/1サイクルエンジン。
・4ストロークサイクルエンジン。
・4サイクルエンジン。
とも呼ばれます。
ピストンが上→下と2回動くあいだに「吸入、圧縮、燃焼、排気」の4工程を行うエンジンは、2ストロークエンジンと言います。
吸入
まずは、ざっくり説明。
「ピストン」が、いちばん上（上死点と言います）から下に動き始めるあたりで、「吸気バルブ」が開きます。
開いたバルブの隙間から、空気と燃料（ガソリン）が混ざった「混合気」が入ってきます。
細かい説明。
※興味ない人は飛ばしてください。
「ピストン」は円筒状の「シリンダー」内に ほとんど隙間なく収まっている為、ピストン上部の空間は密閉状態です（イラスト左側）
ピストンが下がると密閉された空間の体積が増えて負圧（圧力が低い状態）となります。
空気は圧力の高いほうから低い方へ移動するので、「吸気バルブ」が開くと混合気が吸い込まれます（イラスト右側）
吸気バルブの開閉は、真上で回転している玉子型の「カムシャフト」で行います。カムシャフトの出っ張っている側が吸気バルブの真上に来ると、出っ張りに押されて開きます。
「インジェクター」は、空気が吸い込まれるときにガソリンを霧状にして吹き出し、空気に混ぜ合わせます。
ピストンの上下の動きは、「コネクティングロッド（コンロッド）」によって、回転運動に変わり、「クランクシャフト」を回転させます↓
この回転が歯車やチェーンで後輪まで伝わって、バイクは前に進みます。
圧縮
「ピストン」が、いちばん下（下死点）あたりに来ると、「吸気バルブ」が閉じ、ピストン上側の空間は密閉されます。
下からピストンが上がっていくと、「混合気」が圧縮されていきます。
「圧縮」工程のときは「カムシャフト」の出っ張っていない部分が吸気バルブの真上にくる為、吸気バルブが閉じます。
気体は圧縮されると温度が上がる為、次の「燃焼」工程の効率がよくなるという効果が得られます。
※圧縮し過ぎると、混合気が自然発火を起こすなど不具合が起こるおそれがあるので、効率よく圧縮できるサイズに設計されています。
パワーアップを狙って、高圧縮ピストンに交換する際は注意が必要です。
説明に使用しているイラストでは省略していますが、バルブには「バルブスプリング」というバネが付いています。
回転する「カムシャフト」の出っ張り部分に押されて動いたバルブは、出っ張り部分が通り過ぎた後、バネの力で元の位置に戻ります。（カムシャフトに押されて縮んだバネが元に戻る）
燃焼
「ピストン」がいちばん上（上死点）あたりに来たときに、「点火プラグ（スパークプラグ）」が火花を飛ばします。
爆発的な燃焼が起こり、内部の気体は膨張して「ピストン」が勢いよく押し下げられます。
排気
「ピストン」がいちばん下（下死点）あたりに来たときに、「排気バルブ」が開きます。
ピストンの上昇によって、燃焼後のガス（排気ガス）が「排気バルブ」から外へ押し出されます。
ピストンがいちばん上（上死点）あたりに来ると、「排気バルブ」は閉じます。
最初の「吸入」工程と同じように、排気バルブの上で回転している「カムシャフト」の出っ張り部分に押されて「排気バルブ」は開きます。
ピストンがいちばん上あたりまで上昇したときに、「カムシャフト」の出っ張っていない部分が「排気バルブ」の上に来て、排気バルブは閉じます。
「排気」工程が終わると、また「吸入」工程に戻って、4つの工程が繰り返されていきます。
始動時の動力について
「燃焼」の力でピストンが動くのは分かるけど、最初（エンジン始動時）はどうやってピストンを動かすの？
最初は「セルモーター」（スターターモーター、セルスターター）と呼ばれるモーターで「クランクシャフト」を回します。
セルモーターは、バッテリー（電気の力）で作動します。
バイクの場合、ハンドルグリップの近くにあるスタータースイッチ（セルスイッチ）を押すと、セルモーターが作動してエンジンが始動します。
・最初はセルモーターでクランクシャフトを回してピストンを動かす。
・エンジン始動後は、点火プラグの火花が爆発的な燃焼を起こしてピストンを動かし、クランクシャフトを回す。
所長から一言（まとめ）
吸入：
ピストンが下がり、吸気バルブが開いて混合気を吸い込む。
圧縮：
ピストンがいちばん下あたりに来たら、吸気バルブが閉じる。
ピストンが上がっていき混合気が圧縮される。
燃焼：
ピストンがいちばん上あたりに来たら、点火プラグに点火。
爆発的な燃焼によって気体が膨張、その圧力でピストンが押し下げられる。
排気：
ピストンがいちばん下あたりに来たら、排気バルブが開く。
ピストンが上がっていき、燃焼後の排気ガスを外へ排出。
- ロードサービスは何度でも無料
- 様々な施設で割引などを受けられる「会員優待サービス」
JAFの入会方法やメリットは、こちらの記事をご覧ください。
写真で一括査定、ネットで完結の「KATIX」
詳細記事
今回の関連記事。別タブで開きます。
