小型エンジンの圧縮および動力システムを理解する方法
エンジンは長年にわたって進化してきましたが、すべてのガソリン エンジンは同じ原理で動作します。 エンジンで発生する XNUMX つのストロークにより、エンジンはパワーとトルクを生み出すことができ、そのパワーが車を駆動します。
XNUMX ストローク エンジンがどのように機能するかの基本原理を理解することは、エンジンの問題を診断するのに役立ち、十分な情報に基づいた購入者になることにもなります。
パート 1/5: XNUMX ストローク エンジンを理解する
最初のガソリン エンジンから今日製造された最新のエンジンまで、XNUMX ストローク エンジンの原理は変わりません。 エンジンの外部操作の多くは、燃料噴射、コンピューター制御、ターボチャージャー、スーパーチャージャーの追加により、長年にわたって変化してきました。 これらのコンポーネントの多くは、エンジンをより効率的かつ強力にするために、長年にわたって修正および変更されてきました。 これらの変化により、メーカーは環境に優しい結果を達成しながら、消費者の欲求に遅れずについていくことができました。
ガソリン エンジンには XNUMX つのストロークがあります。
- タクトは認める
- 圧縮行程
- パワームーブ
- リリースストローク
エンジンの種類によっては、エンジンの作動中にこれらのノッキングが XNUMX 秒間に数回発生することがあります。
パート 2/5: 吸気ストローク
エンジンで発生する最初の行程は、吸気行程と呼ばれます。 これは、ピストンがシリンダー内で下降するときに発生します。 これが起こると、吸気バルブが開き、空気と燃料の混合物がシリンダーに引き込まれます。 空気は、エアフィルターからスロットルボディを通り、インテークマニホールドを通ってシリンダーに到達するまでエンジンに引き込まれます。
エンジンによっては、ある時点でこの空気混合物に燃料が追加されます。 キャブレター付きエンジンでは、空気がキャブレターを通過するときに燃料が追加されます。 燃料噴射エンジンでは、スロットルボディとシリンダーの間のどこにでもあるインジェクターの位置に燃料が追加されます。
ピストンがクランクシャフトを引き下げると、空気と燃料の混合物を吸い込むことができる吸引力が生まれます。 エンジンに吸入される空気と燃料の量は、エンジンの設計によって異なります。
- 注目: ターボチャージャー付きエンジンとスーパーチャージャー付きエンジンは同じように機能しますが、空気と燃料の混合物がエンジンに押し込まれるため、より多くの出力を生成する傾向があります。
パート 3/5: 圧縮行程
エンジンの XNUMX 番目の行程は圧縮行程です。 空気と燃料の混合物がシリンダー内に入ると、エンジンがより多くの出力を生成できるように圧縮する必要があります。
- 注目: 圧縮行程中、エンジンのバルブは閉じられ、空気と燃料の混合気が漏れるのを防ぎます。
吸気行程中にクランクシャフトがピストンをシリンダーの底まで下げた後、ピストンは元に戻り始めます。 ピストンはシリンダーの上部に向かって動き続け、そこでエンジン内でピストンが到達できる最高点である上死点 (TDC) に到達します。 上死点に達すると、混合気は完全に圧縮されます。
この完全に圧縮された混合気は、燃焼室と呼ばれる領域に存在します。 これは、サイクルの次のストロークを作成するために空気/燃料混合物が点火される場所です。
より多くのパワーとトルクを発生させようとする場合、圧縮行程はエンジン構築において最も重要な要素の XNUMX つです。 エンジンの圧縮を計算するときは、ピストンが下にあるときのシリンダー内のスペースの量と、ピストンが上死点に達したときの燃焼室のスペースの量の差を使用します。 この混合気の圧縮比が大きいほど、エンジンによって生成される出力は大きくなります。
パート 4/5: パワー ムーブ
エンジンの XNUMX 番目のストロークは作業ストロークです。 これがエンジンの力を生み出す行程です。
ピストンが圧縮行程で上死点に達すると、空気と燃料の混合気が燃焼室に押し込まれます。 その後、混合気はスパークプラグによって点火されます。 スパーク プラグからの火花が燃料に点火し、燃焼室内で激しく制御された爆発を引き起こします。 この爆発が発生すると、生成された力がピストンを押してクランクシャフトを動かし、エンジンのシリンダーが XNUMX 回のストロークすべてで作動し続けることを可能にします。
この爆発またはパワーストライクが発生するときは、特定の時間に発生する必要があることに注意してください。 エンジンの設計に応じて、混合気は特定の時点で点火する必要があります。 一部のエンジンでは、混合気は上死点 (TDC) 付近で点火する必要がありますが、他のエンジンでは、混合気はこの点から数度後に点火する必要があります。
- 注目: スパークが適切なタイミングで発生しないと、エンジン ノイズが発生したり、重大な損傷が発生したりして、エンジンが故障する可能性があります。
パート 5/5: リリース ストローク
リリース ストロークは XNUMX 番目の最後のストロークです。 作業行程の完了後、シリンダーは混合気の点火後に残った排気ガスで満たされます。 これらのガスは、サイクル全体を再起動する前にエンジンからパージする必要があります。
このストロークの間、クランクシャフトがピストンをシリンダーに押し戻し、排気バルブが開きます。 ピストンが上に移動すると、排気システムにつながる排気バルブからガスが押し出されます。 これにより、エンジンからほとんどの排気ガスが除去され、エンジンが吸気行程で再び始動できるようになります。
これらの各ストロークが XNUMX ストローク エンジンでどのように機能するかを理解することが重要です。 これらの基本的な手順を理解することで、エンジンがどのように動力を生成するか、またエンジンをより強力にするためにどのように変更できるかを理解するのに役立ちます。
内部エンジンの問題を特定しようとするときは、これらの手順を知っておくことも重要です。 これらの各ストロークは、モーターと同期する必要がある特定のタスクを実行することに注意してください。 エンジンの一部に障害が発生すると、エンジンは正しく動作しなくなります。
