エンジンの基本サイクル
2022-05-16
こんにちは。
皆さまいかがお過ごしですか。
５月といえば、連休明けの５月病が話題に上がることも多い時期です。
サクッと読んでいただけるよう、今回は短めのコラムになっていますので、ぜひ気分転換に読んでみてくださいね。
エンジンの基本サイクル
エンジンはどのように動いているのでしょうか。
なんとなく勉強した記憶が…という方もいらっしゃるかもしれませんが、
今回はこの、４ストロークエンジン（４サイクルエンジン）について説明していきます。
上記の図の通り、エンジンは吸気・圧縮・燃焼・排気の4つの工程で動いています。
この4工程の間に、2回ピストンが往復（下降・上昇・下降・上昇）することから「4ストローク」と呼ばれます。
※4工程のため4ストロークと呼ばれているわけではありません
・吸気バルブが開き、シリンダー（燃焼室）内に混合気が吸入されると、ピストンが下降し始めます。
・吸入が終わる下死点（ピストンの最下点）付近で吸気バルブが閉じます。密封状態になった燃焼室でピストンが上昇することにより、混合気が圧縮されます。
・圧縮された混合気を点火させ、燃焼させます。この燃焼の勢いで、ピストンは再び押し下がります。ちなみに、この燃焼時は吸気バルブも排気バルブも完全に閉まっています。
・ピストンが上昇しはじめる下死点（ピストンの最下点）より手前で排気バルブが開き、燃焼室内の排気ガスを排出します。上死点（ピストンの最上点）近くまで上昇すると、排気バルブが閉じます。
このように４ストロークエンジンは、シリンダー内を上下往復するピストンと、４つの工程とタイミングを合わせて吸気/排気をすることで、効率よく機能しています。
・吸入が終わる下死点（ピストンの最下点）付近で吸気バルブが閉じます。密封状態になった燃焼室でピストンが上昇することにより、混合気が圧縮されます。
・圧縮された混合気を点火させ、燃焼させます。この燃焼の勢いで、ピストンは再び押し下がります。ちなみに、この燃焼時は吸気バルブも排気バルブも完全に閉まっています。
・ピストンが上昇しはじめる下死点（ピストンの最下点）より手前で排気バルブが開き、燃焼室内の排気ガスを排出します。上死点（ピストンの最上点）近くまで上昇すると、排気バルブが閉じます。
このように４ストロークエンジンは、シリンダー内を上下往復するピストンと、４つの工程とタイミングを合わせて吸気/排気をすることで、効率よく機能しています。
ちなみに、上記説明では吸気バルブと排気バルブは交互に開いているように感じられるかもしれませんが、これら4工程の間には、開閉のタイミングが重なる瞬間があります。つまり、両バルブとも開いている瞬間があります。どちらかが開いているとき、もう片方が必ず閉まっているということはないのです。
おわりに
エンジンの生み出す動力は、車輪に伝わる前にトランスミッションを経由します。
トランスミッションがどのような役割を持ってるのかは、既にこちらのコラムで紹介しておりますので、気になった方はぜひチェックしてみて下さい。
それでは次の更新をお楽しみに！
