スプリットシングルエンジン

内燃機関において、スプリットシングル設計は、2 つのシリンダーが 1 つの燃焼室を共有するタイプの2 ストロークです。

最初の量産型スプリットシングルエンジンは 1918 年に製造され、この設計は 1950 年代半ばまでいくつかのオートバイや自動車に使用されましたが、Puch は1970 年までオートバイ用のスプリットシングルエンジンの生産を続けました。この間、この設計は 4 気筒以上のエンジンに使用されることがありました。

スプリットシングルは、次のフェーズで2 ストローク サイクル(つまり、下向きのストロークごとにパワーが生成される) を使用します。

1. ピストンが上方に移動し、両方のシリンダー内の燃料と空気の混合気を圧縮します。ピストンがシリンダーの上部付近にあるとき、スパーク プラグが混合気 (アニメーションの右側のシリンダー内) に点火します。
2. 点火された混合気の圧力により、両方のピストンが下方に押し下げられます。ピストンの移動距離の底部付近で、排気ポートが露出し（アニメーションの左側のシリンダー）、排気ガスが両方のシリンダーから排出されます。^[1]同時に、もう一方のシリンダーの吸気ポートが露出し、（ピストンの下降によりクランクケース内で圧縮された）新鮮な混合気が次のサイクルのためにシリンダーに引き込まれます。

従来の2ストロークエンジンと比較したスプリットシングルエンジンの利点は、排気ポートを通じた新鮮な燃料/空気の充填の損失を最小限に抑えながら、排気の掃気を向上できることです。その結果、スプリットシングルエンジンはより良い経済性を実現でき、小さなスロットル開度でより良く作動する可能性があります。スプリットシングルの欠点は、単気筒エンジンに対するわずかな改善にもかかわらず、スプリットシングルエンジンはより大きく、より重く、より高価であることです。メーカーはスプリットシングルエンジンと同程度のコストで従来の2気筒エンジンを製造できるため、2気筒エンジンは通常、よりスペースとコスト効率に優れた設計です。^[2]ほとんどのスプリットシングルエンジンは単一の燃焼室（つまり2気筒）を使用していましたが、一部のエンジンは2つの燃焼室（つまり4気筒）以上を使用していました。^[3]

1905 年から 1939 年にかけての分割単気筒エンジンの初期設計では、Y 字型または V 字型のコネクティング ロッドが 1 本使用されていました。外見上、これらのエンジンは従来の単気筒 2 ストローク エンジンと非常によく似ており、排気口が 1 つ、シリンダーの後ろの通常の位置にキャブレターが 1 つ、点火プラグが 1 つありました。しかし、 1938 年のPuch GS 350と 1939 年のTriumph BD 250では、ピストンごとに 1 本のロッドが使用されていました。

第二次世界大戦後、より洗練された内部機構によって機械の信頼性が向上し、キャブレターが銃身の前、排気口の下側と横に配置されるようになりました。この配置の例は、1953年から1969年にかけて製造されたPuch 250 SGSで使用されました。

「サイドバイサイド」レイアウト（キャブレターがシリンダーの後ろの「通常の」位置にある）を採用した初期のエンジンは、当時の従来の2ストロークエンジンと同様の潤滑および汚染の問題を抱えていましたが、第二次世界大戦後の改訂された設計ではこれらの問題に対処しました。^[要出典]

最初のスプリットシングルエンジンはルーカス^[4]で、 1905年に英国で製造されました。^[要出典]ギアで接続された2つの独立したクランクシャフトを使用して2つの独立したピストンを駆動し、エンジンの一次バランスを完全に実現しました。

1911年から1914年にかけて、イタリアのエンジニア、アダルベルト・ガレリは、 1本のコネクティングロッドと両方のピストンを貫通する長いリストピンを使用したスプリットシングルエンジンの特許を取得しました。ガレリ・モーターサイクルズは第一次世界大戦後に設立され、1918年から1926年まで、公道およびレース用に350cc（21立方インチ）のスプリットシングルオートバイエンジンを生産しました。^[5]

1913年からイギリスのトロイアン自動車に使用されているトロイアン2ストロークは、独自に発明されたが、現在ではスプリットシングルと呼ばれている。ロンドン科学博物館にある1927年の「ツイン」モデルの写真には、内部構造が写っている。^[6]シリンダーの「前後」レイアウトは、V字型のコネクティングロッドが1回転ごとにわずかに曲がることを意味する。ドイツ/オーストリアのオートバイエンジンとは異なり、このエンジンは水冷式だった。イギリスの馬力税規制により、トロイアンの道路税は、同様の排気量の従来のエンジンよりも低くなった。^[7]

トロイアンは後に、シリンダーを「V」字型に配置した別のスプリットシングルエンジンも製造した。珍しい「V6」設計では、V字の片側に2組のスプリットシングルシリンダー（合計4シリンダー）があり、もう一方のV字のバンクには2つの掃気ブロワーシリンダーがあった。 ^{[8] [検証失敗]}

第一次世界大戦が終わった後、オーストリアの産業は復興に苦労しました。イタリア人技術者のジョヴァンニ・マルチェリーノがプフの本社工場に到着し、事業を清算するよう指示を受けました。工場を清算する代わりに、彼は町に定住し、1923年のプフLMレーシングバイクでデビューした新しいスプリットシングルエンジンを設計して生産を開始しました。^{[9]工業用の}対向ピストンエンジンの影響を受け、プフのエンジンは非対称のポートタイミングと、ピストンが（ガレリが使用した左右の配置ではなく）前後に配置されていました。コネクティングロッドが曲がるのを避けるために、冷却器の吸気ピストンの小端ベアリングはピストン内でわずかに前後にスライドするように配置されました。^[10] 1931年、プフはスーパーチャージャー付きのスプリットシングルでドイツグランプリに勝利しました。^[9] 1935年までに、プフの分割シリンダー設計の4気筒バージョンは10kW（14馬力）を生成し、オートバイに使用されました。^{[11] 1938年以来、プフは各ピストンに独自のコネクティングロッドを備えた}GS 350モデルを生産しました。

1939年から1943年にかけて、非対称ポートタイミングを備えたモデルBD250が生産されました。各ピストンには独自の接続ロッドがありました。

1931年から1939年まで、スプリットシングルエンジンを搭載したDKWレーシングバイクがライトウェイトおよびジュニアレーシングクラスを席巻しました。 ^[12]

1931年と1932年のインディアナポリス500では、レオン・デュレイはスプリットシリンダー設計を採用した16気筒デュレイU16エンジンを搭載した車で競争した。 ^[13]

1935年、モナコ・トロッシグランプリカーは、スプリットシリンダー設計を採用した16気筒星型エンジンを搭載して製造されました。^[14]

プフのスプリットシングルの生産とレースは1949年に再開され^[要出典]、スプリットシングルエンジンはプフ125Tモデルに使用されました。^[15]

1953-1969 年のPuch 250 SGS (米国ではSears 社が「Allstate 250」または「Twingle」として販売) は、1 本のコネクティング ロッドがもう 1 本のコネクティング ロッドの背面にヒンジで取り付けられた改良型システムを採用していました。これらのエンジンは、通常、前方ピストンを使用して吸気ポートと排気ポートの両方を制御します。興味深いことに、キャブレターはエンジンの前方、排気ポートの下側​​にあります。後方ピストンは、クランクケースからシリンダーへのトランスファー ポートを制御します。^[16]これらのモデルには、ガソリン タンクに組み込まれたリザーバーから供給されるオイル混合ポンプが装備されることが多くなりました。また、いくつかのモデルには、ほぼ 8 の字型の燃焼室を点火するツイン スパーク プラグ点火システムも搭載されています。これらの改良により、2 ストローク プラグの汚れという以前の問題は、実質的に解消されたわけではないにしても、緩和されました。^[要出典] 1953年から1970年の間に合計38,584台のPuch 250 SGSオートバイが生産されました。^[17]

プフ社は1970年頃にスプリットシングルエンジンの生産を中止した。^[18]

イギリスのEMCモーターサイクルズは、 1947年から1952年にかけてEMC 350に使用された350cc（21立方インチ）のスプリットシングルエンジンを製造しました。^[19] 1948年以降、エンジンにはスロットルで制御されるオイルポンプも取り付けられ、燃料にオイルを事前に混合する代わりに、スロットル開度に応じて可変速度で2ストロークオイルを燃料に分配しました。^[20]

イタリアのメーカーは1952年にIso Motoバイク用に236cc（14立方インチ）のスプリットシングルエンジンの生産を開始しました。このエンジンは1953年から1956年にかけてIso Isettaバブルカーに使用されました。^[21]

ドイツのトライアンフ・ヴェルケ・ニュルンベルク（TWN）は1946年もオートバイ用のスプリットシングルエンジンの生産を継続したが、戦前のBD 250のような非対称ポートタイミングではなかった。 1946年から1957年にかけて生産された125cc（8立方インチ）のTWN BDG 125と250cc（15立方インチ）のTWN BDG 250モデル^[22]はY字型のコネクティングロッドを使用していたため、ピストンが「サイドバイサイド」になっており、エンジンは見た目が通常の2ストロークエンジンとほとんど変わらない。 TWNの他のスプリットシングルモデルには、1954-1957年のTWNコルネット（200 cc、12ボルトの電気とオプションの電動スターター付き）、1953-1957年のTWNボス（350 cc）2つのキャブレター付き、1954-1957年のコンテッサスクーター（200 cc）がありました。^[1]コルネットとボスの排気管の球根状の形状は、騒音防止の2ストロークTWNの特徴です。TWNのオートバイの生産はすべて1957年に終了しました。

1953 年、TWN はフェアでDuplexモデルを発表しました。この 250 cm ³エンジンは、4 ピストンの 2 気筒スプリット シングルでした。このオートバイは生産されませんでした。

ピストン間の位相シフトによりスーパーチャージャーの使用も可能になり、2 ストローク ディーゼル エンジンに効果的である可能性があります。

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