ホリショウのあれこれ文筆庫

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第193話 エンジンの仕組と種類

序文・近未来にはなくなってしまうのかなぁ

                               堀口尚次

 

 自動車はどうやってタイヤを回転させ、前に進んで行くのだろう?この疑問を解決する為に、一生懸命調べてみました。エンジンがあるから、ピストンを動かしてタイヤを回転させているのだという事ぐらいは分っていましたが、ピストンの仕組が今一つ分っていませんでした。

 最初は、ピストンの上下運動を、どうやってタイヤの回転運動に変えているんだろう?からスタートしました。蒸気機関車のイメージだとピストンは線路と平行方向にある意味上下運動をし、直接車輪に回転運動を与えているが、自動車は違う。自動車は、ピストンの上下運動を、クランクシャフトを通じて回転運動に変えていました。エンジンは、殆んどの自動車の前方にあるのでピストンの上下運動が、直接にタイヤの回転運動へ転化するためにも、前輪駆動であるほうが効率が良いと思いました。

 次にピストンの仕組みですが、これは複雑で、①吸気・②圧縮・③燃焼・④排気を一行程として、その間にピストンが2往復〈2回の上下運動〉し、クランクシャフトが2回転することが分りました。但し、これはガソリンエンジンの場合と、ジーゼルエンジンの場合には違いがあり、ガソリンエンジンの場合は、①吸気の時に、空気と燃料・ガソリンをピストン内に取り込むのに対して、ディーゼルエンジンでは、空気だげを取り込みます。また、②圧縮の時では、ガソリンエンジンの場合は、点火プラグで点火〈ガソリンを含んで圧縮された空気=混合気 の燃焼〉するのに対して、ディーゼルエンジンでは、圧縮されて高温になった空気に直接燃料・軽油を噴射して燃焼させています。よってディーゼルエンジンには、点火プラグがありません。いずれも燃焼エネルギーをピストンの上下運動に変えている点では同じです。

 自動車のスピードメーターの横に付いているタコメーターは、エンジンの回転数を示すもので、回転計が1000rpm が表示されている場合は、①から④の行程を1秒間に8回程度も行っているようです。若い頃ミッション車に乗っていた時に「レードゾーンまで引っ張ってやれ!」なんてやってたけど、エンジンにとんでもない負担をかけていたんだなぁ~(泣・笑)

 更に、エンジンには、オートバイの単気筒〈ピストン1つ〉や直列4気筒・6気筒や水平対向型〈ピストンが地面と平行に運動〉やV型〈文字通りピストンが左右に別れている〉など様々な形式がある。それぞれに、長所や短所があり、自動車メーカーがしのぎを削って開発競争をしているようです。余談だが、戦闘機のゼロ戦は、ピストンが放射状に並んだ〈空冷復列星型〉14気筒だ。

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