オートバイ

最初の内燃機関を搭載した石油燃料のオートバイは、ダイムラー・ライトワーゲンでした。これは、ドイツの発明家ゴットリープ・ダイムラーとヴィルヘルム・マイバッハによって、1885年にドイツのバート・カンシュタットで設計および製造されました。^{[ 8 ]}この車両は、当時の安全自転車やボーンシェイカー自転車とは異なり、操舵軸の角度が0度でフォークオフセットもなかったため、約70年前に開発された自転車やオートバイの力学の原理を使用していませんでした。代わりに、旋回時に直立状態を保つために2つの補助輪に頼っていました。^{[ 9 ]}

発明者たちは自分たちの発明品をReitwagen（「乗用車」）と名付けた。これは真の試作車というよりは、新しいエンジンの簡易的なテストベッドとして設計されたものだった。^{[ 10 ] [ 11 ]}

自走式自転車の最初の商業設計は、1884年にイギリスのエドワード・バトラーによって考案されたバトラー・ペトロル・サイクルと呼ばれる3輪設計でした。 ^{[ 12 ]}彼は1884年にロンドンのスタンレー・サイクル・ショーでこの車両の設計図を展示しました。この車両は1888年にグリニッジのメリーウェザー消防車会社によって製造されました。 ^{[ 13 ]}

バトラー・ペトロル・サイクルは三輪車で、後輪は5/8馬力（0.47kW ）、排気量40cc（2.4立方インチ） 、ボア×ストローク2 + 1 / 4インチ× 5インチ（57mm× 127mm ）の水平対向2気筒4ストロークエンジン（マグネトー点火方式はコイルとバッテリーに置き換えられた）によって直接駆動され、ロータリーバルブとフロート式キャブレター（マイバッハより5年も前）とアッカーマンステアリングを備えており、これらはすべて当時最先端の技術であった。始動は圧縮空気で行われた。エンジンは液冷式で、ラジエーターは後輪駆動輪の上に設置されていた。速度はスロットルバルブレバーで制御された。ブレーキシステムは装備されておらず、足で操作するレバーを使って後輪駆動輪を上げ下げすることで車両を停止させた。その際、車体の重量は2つの小さなキャスターホイールによって支えられた。運転者は前輪の間に座った。しかし、バトラーは十分な資金援助を得られなかったため、それは成功とは言えなかった。^{[ 14 ]}           

多くの権威は、蒸気動力、電気バイク、ディーゼル動力の二輪車を「オートバイ」の定義から除外し、ダイムラー・ライトワーゲンを世界初のオートバイとしている。^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}世界中で電気バイクの使用が急速に増加していることを考えると、^{[ 18 ]}内燃機関で動く二輪車だけを「オートバイ」と定義することはますます問題になっている。しかし、ドイツのライトワーゲンのような最初の（石油燃料の）内燃機関バイクは、最初の実用的なオートバイでもあった。^{[ 16 ] [ 19 ] [ 20 ]}

蒸気推進の二輪車をオートバイとみなすならば、最初に製造されたオートバイは、1868 年 12 月に特許出願されたフランスのミショー・ペロー蒸気ベロシペードであると思われる。 ^{[ 10 ] [ 11 ]}これは、マサチューセッツ州ロクスベリーのシルベスター H. ローパーによって製造されたアメリカのローパー蒸気ベロシペードとほぼ同時期に製造された。^{[ 10 ] [ 11 ]} ローパーは 1867 年以来、米国東部の博覧会やサーカスでこの機械を実演していた。^{[ 8 ]}ローパーは 1860 年代から 1896 年に亡くなるまで、約 10 台の蒸気自動車とバイクを製造した。^{[ 17 ]}

1894年、ヒルデブラント＆ヴォルフミュラーは最初の量産型オートバイとなり、オートバイ（ドイツ語：Motorrad）と呼ばれる最初のオートバイとなった。^{[ 10 ] [ 11 ] [ 17 ] [ 21 ]}元々はイギリスのコベントリーに拠点を置く自転車製造会社であったエクセルシオール・モーター・カンパニーは、1896年に最初のオートバイモデルの生産を開始した。

アメリカで最初に量産されたオートバイは、 1898年にチャールズ・メッツがマサチューセッツ州ウォルサムの工場で製造したオリエント・アスターだった。

オートバイの歴史の初期には、多くの自転車メーカーが新しい内燃機関に対応するために設計を改良した。エンジンの出力が向上し、設計が自転車の原点から脱却するにつれて、オートバイメーカーの数も増加した。19世紀に初期のオートバイ開発に携わった発明家の多くは、その後他の発明へと移っていった。例えば、ダイムラーとローパーは、ともに自動車の開発へと進んだ。

19 世紀末には、最初の大規模な大量生産企業が設立されました。1898 年、イギリスのトライアンフ モーターサイクルがオートバイの生産を開始し、1903 年までに 500 台以上を生産していました。他のイギリスの企業としては、ロイヤル エンフィールド、ノートン、ダグラス モーターサイクル、バーミンガム スモール アームズ カンパニーがあり、それぞれ 1899 年、1902 年、1907 年、1910 年にオートバイの生産を開始しました。^{[ 22 ]}インディアンは1901 年に生産を開始し、ハーレーダビッドソンは2 年後に設立されました。第一次世界大戦の勃発までに、世界最大のオートバイメーカーはインディアンであり、^{[ 23 ] [ 24 ]} 年間 20,000 台以上を生産していました。^{[ 25 ]}

第一次世界大戦中、前線部隊との効果的な通信手段を確保するため、オートバイの生産が大幅に増加した。馬に乗った伝令兵は、メッセージを運び、偵察を行い、憲兵として活動するオートバイの伝令兵に置き換えられた。アメリカのハーレーダビッドソン社は、終戦までに工場生産の50%以上を軍事契約に充てていた。イギリスのトライアンフモーターサイクル社は、戦争中にトライアンフタイプHモデルを3万台以上連合軍に販売した。ベルト駆動の後輪を備えたモデルHには、 499cc （30.5立方インチ）の空冷4ストローク単気筒エンジンが搭載されていた。また、ペダルのない最初のトライアンフでもあった。^{[ 26 ]}   

特にモデルHは、多くの人から最初の「近代的なオートバイ」と見なされている。^{[ 27 ]} 1915年に発表されたこのモデルは、550cc サイドバルブ4ストロークエンジン、3速ギアボックス、ベルトトランスミッションを備えていた。ユーザーの間で非常に人気があり、「信頼できるトライアンフ」という愛称で呼ばれていた。^{[ 28 ]}

1920年までに、ハーレーダビッドソンは最大のメーカーとなり、^{[ 29 ]} 67か国のディーラーを通じてオートバイが販売されるようになった。^{[ 30 ] [ 31 ]}

数多くの英国のオートバイメーカーの中で、1920年代にツインシリンダーモデル、そして大型シングルモデルを発表したチャーター・リーは際立っていました。当初、ウッドマン設計のOHVブラックバーンエンジンを改造して、1924年4月にフライングキロメートルで100.81 mph (162.24 km/h) を記録し、350 ccで初めて100 mph (160 km/h) を超えるオートバイとなりました。[ 11 ]その後、チャーター・^リーは、 350 ccと500 ccのオートバイで、 102.9 mph (165.6 km/h)のフライングキロメートルの世界記録を樹立しました。チャーター・リーは、これらの世界記録を破ったスポーツモデルのバリエーションを生産し、マン島TTレースのレーサーの間で人気を博しました。      

1920年代後半から1930年代初頭にかけて、ドイツのDKWが最大のメーカーとなった。^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}

1950年代には、レーシングバイクの開発において流線型化がますます重要な役割を果たすようになり、「ダストビンフェアリング」はバイクのデザインに根本的な変化をもたらす可能性を秘めていた。NSUとモト・グッツィはこの開発の先駆者であり、どちらも時代をはるかに先取りした非常に斬新なデザインを生み出した。^{[ 35 ]} NSUは最も先進的なデザインを生み出したが、1954年から1956年のシーズンにNSUのライダー4人が死亡した後、彼らはそれ以上の開発を放棄し、グランプリバイクレースから撤退した。^{[ 36 ]}

モト・グッツィは競争力のあるレースマシンを製造し、1957年末まで連勝を重ねた。^{[ 37 ]}翌年の1958年には、安全上の懸念からFIMによってフルカウルがレースで禁止された。

1960年代から1990年代にかけて、小型2ストロークバイクは世界中で人気を博したが、その一因は1950年代の東ドイツのMZのウォルター・カーデンのエンジン開発にある。^{[ 38 ]}

21世紀のオートバイ産業は、主にインドと日本のオートバイ会社によって支配されています。大排気量のオートバイに加えて、小排気量（300cc未満 ）のオートバイにも大きな市場があり、主にアジアとアフリカの国々に集中し、中国とインドで生産されています。日本の例としては、1958年のホンダ スーパーカブがあり、2008年4月に6000万台目の生産を達成し、史上最も売れた車両となりました。^{[ 39 ]}現在、この分野は主にインドの企業 が支配しており、 Hero MotoCorpが世界最大の二輪車メーカーとして台頭しています。同社のSplendorモデルは現在までに850万台以上を販売しています。 ^{[ 40 ]}他の主要な生産者はBajajとTVS Motorsです。^{[ 41 ]} 

オートバイの製造とは、設計者が望む性能、コスト、美観を実現するオートバイの部品やシステムの設計、製造、組み立てのことです。いくつかの例外を除き、現代の量産型オートバイの製造は、スチールまたはアルミニウム製のフレーム、前輪を保持するテレスコピックフォーク、ディスクブレーキに標準化されています。美観または性能上の理由で設計されたその他のボディパーツが追加される場合もあります。通常、1～4気筒（まれに8気筒まで）のガソリンエンジンが、 5速または6速のマニュアルシーケンシャルトランスミッションと組み合わされ、チェーン、ドライブシャフト、またはベルトによってスイングアームに取り付けられた後輪を駆動します。修理はオートバイリフトを使用して行うことができます。

オートバイの燃費は、エンジンの排気量とライディングスタイルによって大きく異なります。流線型でフルカウルのマツ・マツザワ・ホンダXL125は、クレイグ・ベッター燃費チャレンジで「実際の高速道路で、実際の条件下で」 470 mpg _{- US} (0.50 L/100 km、560 mpg _{- imp} )を達成しました。^{[ 42 ]}エンジンの排気量が小さい ( 100～200 cc (6.1～12.2 cu in) ) ことと、出力質量比が高いことから、オートバイは優れた燃費を提供します。1950 年代のイギリスや現代の発展途上国のような燃料不足の状況では、オートバイは車両市場で大きなシェアを占めています。米国では、オートバイの平均燃費は 44 マイル/ US ガロン (1リットルあたり 19 km) です。^{[ 43 ]}         

2013年に米国のコンシューマー・レポート誌の読者4,424人を対象に行われた調査では、2009年から2012年に新車で購入された4,680台のオートバイの信頼性データが収集されました。 ^{[ 45 ]}最も一般的な問題箇所は、アクセサリー、ブレーキ、電気系統（スターター、充電、点火を含む）、燃料系統であり、最も問題が多いオートバイの種類は、ツーリング、オフロード/デュアルスポーツ、スポーツツーリング、クルーザーでした。 ^{[ 45 ]}調査対象となったスポーツバイクは統計的に有意な結論を出すには十分ではありませんでしたが、データはクルーザーと同等の信頼性があることを示唆していました。^{[ 45 ]}これらの結果は、ツーリング、アドベンチャーツーリング/デュアルスポーツ、スポーツツーリングバイクによく追加されるフェアリング、荷物、補助照明などの装備を含むアクセサリーによって部分的に説明できる可能性があります。^{[ 46 ]}燃料系統のトラブルは、冬期保管の不備が原因であることが多く、ブレーキの問題もメンテナンス不足が原因である可能性があります。^{[ 45 ]}結論を導き出すのに十分なデータがある 5 つのブランドのうち、ホンダ、カワサキ、ヤマハは統計的に同率で、調査対象のバイクの 11 ～ 14% が大規模な修理を必要とした。^{[ 45 ]}ハーレーダビッドソンは 24% の割合で、BMW はさらに悪く、30% が大規模な修理を必要とした。^{[ 45 ]}統計的に妥当な結論を出すには調査対象のトライアンフとスズキのバイクが十分ではなかったが、スズキは他の 3 つの日本のブランドと同じくらい信頼性が高く、トライアンフはハーレーダビッドソンと BMW と同程度であるように見えた。^{[ 45 ]}調査対象の修理の 4 分の 3 は 200 米ドル未満で、バイクの 3 分の 2 は 2 日未満で修理された。^{[ 45 ]}この調査では比較的信頼性が低いにもかかわらず、ハーレーダビッドソンとBMWのオーナーは最も満足度が高く、4分の3が同じバイクをもう一度買うと答えており、ホンダのオーナーは72%、カワサキとヤマハのオーナーは60～63%となっている。^{[ 45 ]}

二輪バイクが走行中に直立状態を保つのは、車輪における角運動量保存の法則と呼ばれる物理的性質によるものです。角運動量は車軸の方向を向いており、その方向を向いていようとする性質を持っています。

オートバイの種類によってダイナミクスが異なり、それが特定の条件下でのオートバイの性能に影響を与えます。たとえば、ホイールベースが長いものは、外乱に対する反応が少ないため、より安定した感覚が得られます。^{[ 47 ]}オートバイのタイヤはハンドリングに大きな影響を与えます。

オートバイは旋回するために傾ける必要があります。この傾きは、カウンターステアリングと呼ばれる方法によって生じます。カウンターステアリングとは、ライダーがハンドルを目的の旋回方向とは反対方向に瞬間的に操舵することです。この方法は直感に反するため、初心者だけでなく、多くの経験豊富なオートバイ乗りにとっても混乱を招くことがよくあります。^{[ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]} 

ホイールベースが短いため、オートバイは後輪で十分なトルクを、前輪で十分な制動力を発生させ、反対側の車輪を路面から持ち上げることができます。これらの動作を意図的に行う場合、それぞれウィリーとストッピー（またはエンド）と呼ばれます。

オートバイには、純正品（工場装着品）またはアフターマーケット品として、さまざまな機能やアクセサリーを取り付けることができます。これらのアクセサリーは、オートバイの外観、安全性、性能、快適性を向上させるためにオーナーが選択するもので、モバイル電子機器からサイドカーやトレーラーまで、あらゆるものが含まれます。

次の表は、米国で販売される280cc 以上のピストン排気量の新型オートバイの炭化水素、窒素酸化物、一酸化炭素の混合排出量の許容最大値を示しています。^{[ 87 ]}

米国で販売される新型クラスIおよびクラスIIオートバイ（それぞれ50cc～169ccおよび170cc～279cc） の炭化水素 および 一酸化炭素の最大許容法定排出量は以下のとおりです。 ^{[ 87 ]} 

オートバイの欧州排出ガス基準は自動車の基準と似ています。 ^{[ 88 ]}新しいオートバイはユーロ5基準を満たす必要がありますが、^{[ 89 ]}自動車はユーロ6D-temp基準を満たす必要があります。オートバイの排出ガス規制は更新されており、2024年にユーロ5+に更新することが提案されています。^{[ 90 ]}

アジアでは、オートバイは一般的な交通手段であり、地域の環境に大きな負荷をかけています。^{[ 91 ] [ 92 ]}膨大な数のオートバイが、温室効果ガスの排出と都市の大気汚染に大きく寄与しています。^{[ 92 ] [ 93 ]}インドでは、道路輸送が国のエネルギー関連のCO2排出量の約12%を占めています_。 [ ^{94 ]ベトナム}では、オートバイがハノイとホーチミン市の車両から排出されるCO排出量の最大87%と炭化水素（HC）の94%を占めています。^{[ 95 ] [ 96 ] [ 97 ]}環境調査によると、ベトナムのオートバイは、交通排出量全体のNOxの約29%、COの90%、NMVOCの65%、PMダストの約38%を占めています。^{[ 98 ] [ 99 ] [ 100 ]}タイでは、ガソリンエンジン搭載のオートバイは、ガソリンエンジン搭載の自動車に比べて1キロメートルあたりの汚染物質排出量が著しく多く、都市部のスモッグを悪化させていると報告されている。^{[ 101 ] [ 102 ]}シンガポールでは、NEAが、オートバイは車両全体のわずか15％を占めるにすぎないが、車両からの二酸化炭素排出量の53％以上を占めていると報告している。^{[ 103 ] [ 104 ]}