ピストン

一般にピストンは、シリンダーの開口部にぴったりとはまる潤滑油付きの摺動軸である。その目的は、シリンダー内の容積を変化させること、シリンダー内の流体に力を加えること、ポートを覆ったり外したりすること、またはこれらの組み合わせである。潤滑油を軸内に保つために、ゴム製のシールを使用することもある。機械は常に動いているので、このシールはすぐに摩耗し、修理のたびに交換する必要がある。万一、使用中にシールが破損すると、機械に長期にわたる悲惨な結果をもたらすことがある。

一般的な4ストロークサイクルDOHCピストンエンジンの構成要素。(E)排気カムシャフト、(I)吸気カムシャフト、(S)スパークプラグ、(V)バルブ、(P)ピストン、(R)コンロッド、(C)クランクシャフト、(W)冷却水を流すためのウォータージャケット。Zoom
一般的な4ストロークサイクルDOHCピストンエンジンの構成要素。(E)排気カムシャフト、(I)吸気カムシャフト、(S)スパークプラグ、(V)バルブ、(P)ピストン、(R)コンロッド、(C)クランクシャフト、(W)冷却水を流すためのウォータージャケット。

力の創造

ピストンエンジンには、燃焼を動力に変換する方法が2つある。それが2ストロークと4ストロークである。

単気筒2サイクルエンジンはクランクシャフトが1回転するごとに、単気筒4サイクルエンジンは2回転するごとに動力を発生させる。古い設計の小型2サイクルエンジンは、4サイクルエンジンよりも多くの公害を発生させた。しかし、ベスパET2インジェクションのような最新の2ストロークエンジンは、燃料噴射を利用し、4ストロークと同じくらいクリーンである。船舶や機関車に使われるような大型のディーゼル2サイクルエンジンは、常にフューエルインジェクションを採用しており、低排出ガスを実現している。世界最大級の内燃機関であるバルチラ・スルザー社のRTA96-Cは2ストロークで、2階建ての家屋よりも大きく、直径1m近いピストンを持ち、現存する最も効率の良い移動用エンジンの1つである。理論的には、4ストロークエンジンは2ストロークエンジンより大きくなければ、同等のパワーを出すことはできない。最近、先進国では2ストロークエンジンが少なくなってきているが、これは主にメーカーが2ストロークエンジンの排ガス低減に投資することに消極的なためである。従来、2ストロークエンジンはメンテナンスが必要という評判があった。最もシンプルな2ストロークエンジンは、可動部品が少ないにもかかわらず、4ストロークエンジンよりも早く摩耗してしまう可能性があるのだ。しかし、燃料噴射式の2ストロークエンジンは、エンジンの潤滑が良く、冷却と信頼性が大幅に改善されるはずである。

外燃機関

蒸気機関もピストンエンジンの一種である。蒸気機関では、ピストンが複動式になっており、シリンダーの両端に交互に蒸気が入り、ピストンが動くたびに動力が発生する。

ギャラリー

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ピストン

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ピストンアニメーションを簡略化しました。

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