2ストローク機関の掃気方式
二行程機関は、四行程機関とは異なり、吸気、圧縮、燃焼、排気の行程をクランク軸の一回転で完結させます。そのため、燃焼を終えた排気ガスをシリンダーから排出すると同時に、新しい混合気をシリンダー内に送り込む必要があります。この排気と吸気の入れ替え作業こそが掃気です。掃気は二行程機関の性能を左右する重要な工程であり、いかに効率的に排気と吸気の入れ替えを行うかが、出力や燃費、排気ガスの特性に大きく影響します。
掃気は、シリンダー内の空気の流れを制御することで、燃焼済みの排気と新しい混合気が混ざり合うのを最小限に抑え、燃焼効率を高めることを目的としています。もし排気と混合気が十分に séparation されないと、未燃焼の混合気が排気と一緒に排出されてしまい、出力低下や燃費悪化、排気ガス悪化につながります。逆に、掃気が効率的に行われれば、より多くの混合気をシリンダー内に送り込み、より多くの排気ガスを排出できるため、出力と燃費が向上し、排気ガスも浄化されます。
掃気方式には様々な種類があり、大きく分けるとクロス掃気、ループ掃気、ユニフロー掃気などに分類されます。それぞれに特徴があり、採用される機関の種類や用途によって使い分けられています。クロス掃気は、吸気口と排気口がシリンダーの対向側に配置されている方式で、構造が単純であるという利点があります。しかし、排気と吸気が衝突しやすく、掃気効率が低いという欠点もあります。ループ掃気は、吸気口と排気口がシリンダーの同じ側に配置されている方式です。吸気の流れがループ状になるため、クロス掃気に比べて掃気効率が向上します。ユニフロー掃気は、吸気がシリンダーの一方から入り、排気が反対側から出る方式です。この方式は掃気効率が最も高く、高出力の二行程機関に採用されることが多いです。それぞれの方式には利点と欠点があり、最適な方式は機関の設計や用途によって異なります。どの方式を採用するかは、出力特性、燃費、排気ガスの特性、製造コストなど、様々な要素を考慮して決定されます。