燃料噴射が両者をどのように変えたか

2 ストローク エンジンは、その軽量構造と馬力のおかげで、かつてはダート バイク レースで広く普及していました。 ダートバイクのフレームに詰め込まれているため、コーナーでは遊び心があり、スロットルを全開にするとかなり速くなります。 ヤマハが4ストロークダートバイクYZ400Fを発売するまで、メーカーは何十年にもわたってほぼ同じレシピを作り続け、最初のレース（1997年のラスベガススーパークロス）で比較的簡単に優勝しました。 この成果は、プロレースにおける 2 ストローク エンジンの普及の終わりの始まりとなりました。

ヤハマの初の成功に続き、他のメーカーも追随を余儀なくされ、独自の 4 ストロークを開発しました。 まったく新しいモトクロッサーは、カリフォルニア州のますます厳しくなる環境規制（2 ストロークでは決して遵守できない）に対する日本ブランドの対応策でした。 ただし、これらの未来的なバイクは、単にクリーンに走るだけではなく、多くの利点をもたらしました。 4 ストロークはより多くのパワーとトルク (特に低回転域で) を提供し、より乗りやすく、より寛容になりました。 各ブランドがこの新しく発見された技術の開発に躍起になる中、2 ストロークの開発はほとんど休止状態になりました。 ありがたいことに、KTM エンジニアリング チームの偉そうな人たちは、これらの昔ながらのモーターに燃料噴射を試してみようと考えていました。

燃料噴射式 2 ストロークの新しいシリーズは、エンジンに新たな寿命を与え、バイクの乗りやすさ、ねじりやすさ、環境への負担を軽減することを目的としています。 従来の 2 ストローク モーターは、キャブレターの効率が悪く、シリンダー ヘッド内でオイルが燃焼するため、4 ストローク モーターよりもはるかに汚染度が高くなります。 2 ストロークは、エンジンの潤滑を適切に保つために、オイルとガスの混合物で動作する必要があります。 ありがたいことに、燃料噴射によってこの非効率性のほとんどが解決され、新しいバイクはキャブレター付きのバイクよりもクリーンに走行できるようになり、燃料消費量が削減され、同時に従来の微細なパワーバンドが拡大されました。

そうは言っても、これらのオーストリアの 2 ストローク マシンは、あなたの車と同じ方法で燃料を噴射するわけではありません。 ボンネットの下では、最新のエンジンのほとんどは燃料が燃焼室に直接噴射される直接噴射を備えています。 KTMは2015年に直噴バイクをリリースするところだったが、最終的にはその技術が複雑すぎてダートバイクに適用できないことが判明した。 KTMのオフロードエンジン開発責任者、フロリアン・ブレテレブナー氏は、「ピストンやコンロッドなどのコンポーネントにかかる熱ストレスや、混合気の困難な調整は、モトクロスバイクにとっては許されません」と語る。 「直噴バイクは、私たちが選んだシステムよりも重く、性能も劣り、はるかに高価になります。」

彼らが最初に採用したシステムはトランスファー ポート インジェクション (TPI) で、これはブランドの 2018 年のエンデューロ バイク ラインナップにとってはるかに優れた代替品であり、最近の 2023 年モデルのバイクまで着実にテクノロジーを完成させてきました。 TPI バイクは、クランクケースとシリンダーの間にあるトランスファー ポート内の燃料インジェクターを使用します。 ただし、最新のスロットルボディ インジェクション (TBI) バイクは、トランスファー ポートではなくスロットル ボディ内に燃料インジェクターを備えた、ほぼ同じコンセプトの進化を採用しています。 KTMによれば、この新しい設計により、より均一な空気と燃料の混合気が可能となり、燃焼の改善につながるという。

キャブレターは、エンジンの吸気ストロークによって生成される真空を利用して、ポートや通路に空気を送り込みます。 空気が流れると、同時に燃料が燃焼室に押し込まれます。 次に、燃料は「ジェット」と呼ばれる小さな通路を通って供給され、燃焼室に流入するガスの量を制御します。ほとんどのキャブには 2 つのジェットが搭載されており、メイン ジェットは中回転数から高回転数で燃料混合物を制御し、パイロット ジェットはアイドル状態から高回転数まで制御します。回転域の真ん中くらい。 キャブレターは機能的には初歩的なものですが、適切に調整することは、ベテランのメカニックだけが完成させることができる時間と困難な作業です。

「95％を2ストロークで達成したら、残りの5％を落とすのは本当に難しいのです」と幼少期から2ストロークに乗っていたアマチュアモトクロスレーサーのジョー・アドラグナは言う。

キャブレターを使用すると空燃比を調整できますが、どちらかというと設定すれば後は忘れるタイプの装置です。 燃料噴射 (KTM の 2 ストロークの場合はスロットルボディ噴射) は連続的に可変です。 このプロセスは現在、搭載されたエンジン管理システムによって自動的に制御されており、常にほぼ完璧な空燃比が保証されています。 より多くの利用可能なパワーとより高い燃料効率を備えたこれらのエンジンは、スロットルをひねって開けたときに 4 ストロークにはるかに近づいたように感じられます。

「14 年以上前にキャブから EFI に切り替えたとき、4 ストローク側の利点が見えてきました」とブレテレブナー氏は言います。 「これらの利点の一部は、空燃比の点でより敏感な 2 ストローク エンジンにさらに当てはまります。」

燃料噴射式 2 ストロークは箱から出してすぐにほぼ完璧に動作するため、ライダーはキャブレターをいじる時間を減らし、より多くの時間をライディングに費やすことができます。 不要な自転車作業を解決することは、週末に自転車をいじる人にとっては素晴らしいことですが、テイラー ロバートのようなプロのレーサーにとっては、自転車を最高の状態に保つために整備士にすぐに連絡できるとは限らないため、最も重要です。

2018年以来、KTMの燃料噴射式2ストロークダートバイクの全世代に出場してきたロバートは、「プロのレーサーはまったく異なる要素を取り込むので、そのことを心配する必要はない。ただ出かけて、座って自転車をいじくり回さずに乗ることができます。」

燃料噴射式2ストロークエンジンは、レッドブルのシー・トゥ・スカイ・イベントなどのレースでも、ロバートのようなハードエンデューロライダーに大きな利益をもたらします。このイベントは、海抜ゼロメートルのビーチから始まり、9,000フィート近くの山で終わります。 「燃料噴射の優れている点は、コースのどこにいてもバイクが常に良好に走行できることです」とロバートは言います。 私たち人間と同じように、高所にあるエンジンは適切に動作し続けるためにより多くの空気を必要とします。 これには完全な再調整が必要ですが、KTM の燃料噴射 2 ストロークには、ほぼ完璧な空燃比を継続的に維持できるエンジン管理システムが搭載されています。 「私はキャブレターを搭載したバイクでレースに出場しましたが、トップに着く頃にはほとんど走っていませんでした」とロバートは言います。

ロバートは、さまざまな高度で適切に走行できることに加えて、これらの燃料噴射式 2 ストロークが 4 ストロークのような乗り心地を実現するという約束を果たしているとも述べました。 「初期の TPI バイクはパワーカーブが平坦でしたが、トップエンドはあまりありませんでした」とロバートは言います。 「ハードエンデューロでは、トラクションが良く、ホイールが空転しない低回転域でのパワーが必要です。」 TPI パワー カーブは、コース上の障害物をうまく通過するためにスロットルの素早い操作 (およびクラッチ制御) が必要なハード エンデューロ ライディングに適しています。 ただし、この状態はモトクロスでは問題となる可能性があります。モトクロスでは速度が大幅に上昇するため、スロットル全開で過ごす時間が長くなります。

そこでスロットル ボディ インジェクション (TBI) バイクが本領を発揮し、TPI のリニアなパワー供給を維持しながら、以前は貧弱だったトップエンドのパフォーマンスを排除します。 「たとえば、速い直線やレースのスタート時に、生のパワーが発揮できるようになりました」とロバートは言います。 確かに、KTM は TBI バイクでクラッチを切るたびにホールショットを約束することはできませんが、スロットルを全開にするとより多くのパワーを得ることができ、目標に到達するのに役立ちます。 「これらのバイクがスポーツを容易にしたとは言いたくないが、スポーツのレベルを高めるのに貢献した」とロバートは言う。

この技術が2ストローク復活のきっかけとなるかどうかは不明だが、KTMは今後もこれらの老犬に新しいトリックを教えることに全力で取り組んでいく。 それはまったく驚くべきことではありません。カジュアルなライダーやプロのレーサーでさえ、依然としてこれらのエンジンの昔ながらの感触とサウンドを好む人が少なくありません。 これはエンデューロ レースで特に顕著であり、KTM のマヌエル レッテンビヒラーが燃料噴射式 2 ストロークで 2022 年の FIM ハード エンデューロ世界選手権で優勝しました。 結局のところ、オーストリアのメーカーは、購入者からの十分な需要がある限り、これらのバイクの開発を続けると述べています。

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