小型エンジン

小型エンジンとは、芝刈り機、発電機、コンクリートミキサー、その他独立した動力源を必要とする多くの機械に動力を供給するために使用される、小排気量で低出力の幅広い内燃機関の総称です。 ^[1]これらのエンジンは、プルコードスターター、コンデンサ放電点火、重力給気式キャブレターを備えた空冷式単気筒ガソリンエンジンなど、シンプルな設計であることが多いです。

同様の設計と排気量のエンジンは、オートバイ、スクーター、四輪駆動車、ゴーカートなどの小型車両にも使用されています。

エンジンは、より大きな自動車エンジンに比べて、物理的寸法と出力の両方で小型です。出力は通常11kW（15馬力）未満です。最小のものは、排気量が24cc （1.5立方インチ）ほどのストリングトリマーやチェーンソーなどの手持ち式園芸機械に使用されています。 ^[2]生産コストは、小型エンジンにとって重要な考慮事項であることが多く、その結果、比較的単純な設計になります（たとえば、自動車エンジンと比較した場合）。

最も一般的な構成は、空冷式の単気筒エンジンです。燃焼サイクルは2ストローク（一定の出力に対して軽量のエンジン）^{[3] [4]}または4ストローク（排気ガス排出量が少ない）のいずれかです。^{[5] [6]}燃料は通常、ガソリンかディーゼルです。^[7]

1973年、 NSU社製の小型ヴァンケル（ロータリー）エンジンが芝刈り機に採用された。 ^[8]

手動スターターシステム（プルコード付きリコイルスターターなど）を使用する場合、システムの唯一の目的はスパークプラグに電力を供給することであるため、基本的な電気システムのみが必要です。古いエンジンではこれを実現するためにマグネトーを使用していましたが、新しいエンジンでは点火コイルを備えたコンデンサ放電点火（CDI）システムを使用することがよくあります。^[9]これらのシステムにはバッテリーや充電システムは必要ありません。^[10]

リコイルスターターが発明される前は、エンジンのフライホイールにノッチ付きプーリーが取り付けられており、オペレーターは手動でロープをプーリーに巻き付け、ロープを引っ張ってエンジンを回転させ、エンジンを始動させていました。 1960年代にスプラグクラッチが導入された後、しばらくの間、「インパルス」または「ワインドアップ」スターターが人気を博しました。^[11]これらは、オペレーターが回転クランクハンドルを使用して張力をかける重いスプリングを使用していました。^[12]しかし、これらのシステムは、クランクを巻き上げた後も、スターターを巻き上げて意図せずにエンジンを始動できる状態にしておく可能性があるため、潜在的に危険でした。

時間の経過とともに一般的になった電気始動には、より複雑な電気システムが必要です。これらのエンジンには、スターター モーター、それを動かすバッテリー、バッテリーを充電し続ける オルタネーターも必要です。

ガソリン エンジンでは、フロート式キャブレターとその上にある燃料タンク (燃料が重力で供給されるため、燃料ポンプが不要) で構成される単純な燃料システムがよく使用されます。燃料タンクがキャブレターの下に配置され、エンジンの真空またはクランクケース圧力の脈動を使用して燃料が供給される場合もあります。

ディーゼルエンジンは燃料噴射を使用する。^[13]

ほとんどの小型エンジンは、変化する負荷の下でエンジン速度を一定に保つために調速機を使用しています。一部のエンジンには、ユーザーがエンジン速度を調整するための機構も備わっています。これは通常、キャブレターのスロットルの開度を直接制御するのではなく、調速機を調整することで実現され、調速機によってエンジン速度が上げ下げされます。

最も一般的な設計はオーバーヘッドバルブ構成であり、例えば1980年代からホンダGXシリーズで使用されています。 ^[14]

一部のエンジンでは、製造と基本的なメンテナンスの両方が簡単なため、サイドバルブ構成が代わりに使用されています。[要^{出典]近年}のエンジン、たとえばホンダGCシリーズでは、オーバーヘッドカム構成が使用されています。^[15]

小型エンジンでは、用途に応じて クランクシャフトを水平または垂直に向けることができます。垂直軸エンジンはもともとロータリー式芝刈り機用に開発されましたが、この大きな市場規模により安価なエンジンの供給が促進され、現在では発電機などの他の用途にも使用されています。

2019年の動力機器用小型エンジンのトップ4メーカーは、ブリッグス・アンド・ストラットン、ホンダ、カワサキ、コーラーであった。その他の主要メーカーには、クボタ、ヤマハ、リキッド・コンバスション・テクノロジーなどがある。^[16]

職業としての小型エンジンの修理。商業教育機関では独立した仕事として宣伝されることが多いが、自動車や農業機械の整備士など、より大きな仕事の一部として使用されるスキルである場合もある。小型エンジンの作業にはさまざまな安全対策を講じる必要がある。^[17]

小型エンジンは、そのシンプルな設計と大型エンジンで使用される排出ガス制御システムがないため、特に揮発性有機化合物と一酸化炭素を中心に、不釣り合いに大量の大気汚染物質を排出します。2011年の米国の一酸化炭素汚染の10％以上は小型エンジンによるものと推定されています。^[18]

これに対応して、一部の管轄区域、特に米国カリフォルニア州では、小型エンジンに対する排出ガス規制がますます厳しくなっています。2021年、カリフォルニア州は2024年1月1日から園芸機器に使用される小型エンジンの販売を事実上禁止しました。^[19]

小型エンジンに代わる主な手段は、充電式バッテリーで駆動する電気モーターの使用です。

• オートバイのエンジン
• 非道路用エンジン

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