エンジンについて話すとき、私たちはしばしば何かが「4気筒」または「6気筒」であると言います。しかし、それは本当に正確にはどういう意味ですか？エンジンの基本に慣れていない人にとって、「シリンダー」はピストンが移動する空間であり、ピストンは内燃機関によって駆動されるほとんどのエンジンの内部の重要な部品です。
基本的に、ガソリンと空気はピストンの上の燃焼室で混ざり合います。電気火花がその混合物に点火すると、ピストンを上下に動かす小さな爆発が発生します。その動きがクランクシャフトを回転させ、それが最終的にトランスミッションとホイールの駆動に関与します。
ご想像のとおり、ピストンは他のほとんどのエンジン部品よりも多くの熱、圧力、動きにさらされます。それらは耐久性のために構築されなければなりません。エンジンは絶えず進化しているため、自動車メーカーは、サイズや構成の変更など、より優れたピストンを構築するための新しい方法を探し続けています。
ピストンは、エンジンがモーションを作成する方法の中心です。エンジンにピストンを追加したり、ピストンを大きくしたりすると、排気量が増加します。つまり、エンジンはより多くのガソリンを燃焼するため、より多くの出力を生成します。
ただし、エンジンのピストンの数だけが重要なことではありません。ピストンの形状は、内燃プロセスに大きな影響を与えます。主に、ピストンの形状は、熱と空気/燃料混合物の管理方法に大きく関係しています。
まず、さまざまなピストン形状について説明しましょう。楕円形または楕円形のピストンは、熱を加えるとより円形になります。これにより、シリンダーが燃焼室に接触したときの密閉性が向上し、効率が向上します。一部のピストンはテーパーまたは円錐形であるため、熱の量に関係なくピストンをより自由に動かすことができます。その他は「バレル」型で、移動時に滑らかでノイズや耳障りな音が少なくなります[出典：ウィンザー大学]。
次に、ピストンの上部がパフォーマンス、燃料経済、エンジン寿命にどのように影響するかについて詳しく学びましょう。
エンジンが何年にもわたって進化するにつれて、ピストンもそれに伴って進化してきました。それらはますます短くなり、軽くなり、ピストンの円筒形の「本体」である小さなスカートを使用しています。新しいピストンは、多くの場合、以前よりも多くのシリコンで構成されたアルミニウム合金で作られています。これにより、耐熱性が向上し、熱膨張が減少します[出典：エンジンビルダー]。
ピストン技術の最大の進歩の1つは、さまざまなピストンの「トップ」または「クラウン」の使用です。これは、燃焼室に入り、燃焼する部分です。古いピストントップはほとんどフラットでしたが、多くの場合、燃焼プロセスにさまざまな影響を与えるボウルが上部にあります。
ピストンボウルは主にディーゼルエンジンで使用されます。ディーゼルには点火段階がないため、ピストンクラウン自体が燃焼室を形成する可能性があります[出典：CDX]。これらのエンジンは、さまざまな形状のクラウンを備えたピストンを使用することがよくありますが、直接噴射がますます普及するにつれて、ガソリンエンジンもそれらを使用し始めています。
ピストンボウルの形状は、ピストンが圧縮行程に上がるときに空気と燃料の動きを制御します（混合物が点火されてピストンが下に押される前）。空気と燃料は、燃焼前にピストンボウル内の渦に渦巻く（または圧縮）が行われ、より良い混合物が作成されます[出典：Vegburner]。
混合気に影響を与えることで、より良い、より効率的な燃焼を実現でき、より多くの出力につながります。ボウルにはさまざまな形状があり、燃料経済を最適化するように設計されているものもあります。
直接噴射がガソリンエンジンの最もホットな新技術になりつつある現在、独自の曲がりくねったピストンがますます普及することを期待しています。
ピストンの形状と燃焼の詳細については、次のページのリンクをたどってください。
