空冷4ストローク単気筒エンジンとは

　バイクのエンジンには燃焼方式やシリンダー数、その冷却方法によりさまざまな種類があり、最近のバイクには、よく「空冷4ストローク単気筒エンジン」が採用されています。

　空冷4ストローク単気筒エンジンには、名前が示すとおり「空冷」「4ストローク」「単気筒」という特徴がありますが、それぞれ具体的にはどういった機構なのでしょうか。

　まず、空冷エンジンは呼称のとおり、爆発・燃焼で熱くなったエンジンを空気で冷やします。つまり、走行中にエンジンに風をあてることで、エンジンを冷却する仕組みで、より多くの面積に空気をあてるために、フィンが備わっているのが一般的です。また、バイクのエンジンには、燃焼方式の異なる4ストロークエンジンと、2ストロークエンジンの2種類があります。

　ガソリンエンジンは吸い込んだ空気を圧縮し、それを爆発させて燃焼後の空気を排出する、という仕組みでパワーを発生させています。4ストロークエンジンは、この「吸気」「圧縮」「爆発」「排気」の4行程を1サイクルとして爆発を起こし、パワーを発生させています。

　一方、2ストロークエンジンは、「吸気と圧縮」「爆発と排気」をそれぞれ同時に行うため、1回の爆発に要するのは2つの行程だけという点が異なります。ただ、2ストロークエンジンには、ガソリンと少量のエンジンオイルを同時に爆発させていることから、燃えるものが多いぶん、排ガスに含まれる有害物質が増えるという弱点があります。

　そのため、年々強化される排ガス規制に対応するのが困難になり、現在では2ストロークエンジン搭載車を新車で購入することは難しくなっています。

　最後に「単気筒」ですが、これはエンジンパーツのひとつであるシリンダーの機構を指しています。シリンダーは、内部でピストンを上下させて燃料を爆発させるという役割をもっており、日本語では「気筒」と表すことができます。

　よって、「気筒数」と「シリンダー数」も同様の意味合いとなっており、単気筒エンジンは、シリンダーがひとつしかないエンジンのことを示しています。

空冷4ストローク単気筒エンジンのメリット・デメリットは？

　では、空冷4ストローク単気筒エンジンのメリット・デメリットとして、エンジン冷却方式の違いやシリンダー数の違いに注目すると、どんな点が挙げられるのでしょうか。

　まず、エンジン冷却方式の違いを考慮すると、空冷エンジンと水冷エンジンは冷却する仕組みが違うため、構成するパーツ数も異なります。一般的には、空冷エンジンの方が少ないパーツで設計可能なため、軽量コンパクトなものを低コストでつくることができるメリットがあります。

　一方、空気だけでエンジンを冷やすため、渋滞などで長時間の停車になる際は冷却機能が落ちてしまうデメリットもあります。

　続いて、シリンダー数の違いに注目します。単気筒エンジン最大のメリットは、部品数が少ないことによるメンテナンス性の高さです。部品数が少なくて済むため軽量小型化することが容易で、熱損失を最小限におさえられ、燃費がいいというメリットもあります。また、部品が少ない単気筒エンジンは多気筒エンジンよりも製作が容易で、その分車両価格を安くしやすい点もメリットといえます。

　さらに、同じ排気量のエンジンでは、単気筒がシリンダーあたりの容量が最も大きくなります。シリンダーごとに1回の爆発で発生させるパワーは単気筒が最大になるため、大きなトルクを発生できるという点もメリットといえそうです。

　しかし、見方を変えればその分爆発の規模が大きくなるため、振動やエンジン音は多気筒エンジンよりどうしても大きくなってしまうというというデメリットがあります。それでも、バイク好きの中には単気筒ならではのエンジンサウンドを好む人もおり、人によってはデメリットに感じない場合もあるかもしれません。

　また、単気筒エンジンには、多気筒エンジンよりも回転数が上げづらいという特徴があります。回転数を稼げないということは最高出力が劣る場合もあることを指し、モデルによってはスピードが出ないというデメリットが生じ場合もあります。

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　空冷4ストローク単気筒エンジンは、先述の特徴から車両価格の安い125ccクラスまでの小排気量モデルに多く搭載されています。

　しかし、今後はバイクの電動化が進み、空冷4ストローク単気筒エンジンではなく電動バイクが主流となっていくかもしれません。