エンジンは、1つまたは複数の形式のエネルギーを機械的エネルギーに変換するように設計された機械です。機械式熱機関は、さまざまな熱力学的プロセスを介して熱を仕事に変換します。車両の運転に使用されるエンジンなど、さまざまな燃料で運転できます。特に、自動車の場合はガソリンとディーゼルです。
内燃機関はおそらく化学熱エンジンの最も一般的な例であり、燃料の燃焼による熱が燃焼室内のガス状燃焼生成物を急速に加圧し、それらを膨張させてピストンを駆動し、クランクシャフトを回転させます。 。
内燃エンジンとは異なり、リアクションエンジン（ジェットエンジンなど）は、ニュートンの第3法則に従って、リアクションマスを放出することによって推力を生成します。
ヒートエンジンとは別に、電気モーターは電気エネルギーを機械運動に変換し、空気圧モーターは圧縮空気を使用し、ワインドアップおもちゃの時計仕掛けのモーターは弾性エネルギーを使用します。生物学的システムでは、筋肉のミオシンのような分子モーターは、化学エネルギーを使用して力を生み出し、最終的には運動を生み出します。
利用可能なエネルギー源には、位置エネルギー、熱エネルギー、化学エネルギー、電位、および原子力エネルギーが含まれます。これらのプロセスの多くは、中間エネルギーの形として熱を生成するため、熱機関は特に重要です。
大気対流セルなどの一部の自然プロセスは、環境熱を運動に変換します。機械的エネルギーは輸送において特に重要ですが、切断、粉砕、粉砕、混合などの多くの工業プロセスでも役割を果たします。
おそらく、それらを区別するための最も直感的な方法は、各エンジンが動力に使用するエネルギーの種類です。
熱機関は、熱を機械的エネルギーに変換するシステムであり、機械的エネルギーを使用して機械的作業を行うことができます。これは、作動物質をより高い状態の温度からより低い状態の温度に移行することによって行われます。
熱源は、作動物質を高温状態にする熱エネルギーを生成します。作動物質は、エンジンの作動体で仕事を生成し、低温状態に達するまで熱をより冷たいシンクに伝達します。
このプロセス中に、熱エネルギーの一部は、作動物質の特性を利用して仕事に変換されます。作動物質は、熱容量がゼロ以外のシステムであればどれでもかまいませんが、通常は気体または液体です。このプロセスの間、通常、一部の熱は周囲に失われ、仕事に変換されません。また、摩擦や抗力のために一部のエネルギーが使用できなくなります。
一般的に、エンジンはエネルギーを機械的仕事に変換します。熱機関は、その効率がカルノーの定理によって根本的に制限されているという事実によって、他のタイプのエンジンとは異なります。
熱機関には主に、外燃機関と内燃機関の2種類があります。
内燃機関は、燃焼室と呼ばれる限られた空間で燃料の燃焼が発生するエンジンです。燃料と酸化剤のこの発熱反応により、高温高圧のガスが発生し、膨張することが許可されます。
内燃機関の特徴は、膨張する高温ガスが直接作用して、たとえばピストンやローターに作用したり、エンジン全体を押して動かしたりすることによって、有用な仕事が行われることです。
これは、燃焼プロセスを使用して別の作動流体（通常は水または蒸気）を加熱し、次に、たとえば蒸気作動ピストンを押すことによって作動する蒸気エンジンなどの外燃機関とは対照的です。
内燃エンジン（ICE）という用語は、ほとんどの場合、特にレシプロエンジン、ワンケルエンジン、および燃焼が断続的である同様の設計を指すために使用されます。ただし、ジェットエンジン、ほとんどのロケット、および多くのガスタービンなどの連続燃焼エンジンも内燃エンジンです。
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外燃機関（ECエンジン）は、エンジン壁または熱交換器を介して、外部ソースの燃焼によって内部作動流体が加熱される熱機関です。次に、流体は、エンジンのメカニズムを拡張して作用することにより、動きと使用可能な作業を生み出します。次に、流体は冷却、圧縮、再利用（クローズドサイクル）、または（あまり一般的ではありませんが）ダンプされ、冷却された流体が引き込まれます（オープンサイクルエアエンジン）。
「燃焼」とは、熱を供給するために酸化剤で燃料を燃焼させることを指します。同様の（または同一の）構成および動作のエンジンは、燃焼を伴わない核、太陽、地熱、または発熱反応などの他の熱源からの熱の供給を使用する場合があります。ただし、厳密には外燃機関としてではなく、外燃機関として分類されます。
作動油は、スターリングエンジンのように気体、蒸気エンジンのように蒸気、または有機ランキンサイクルのn-ペンタンなどの有機液体にすることができます。流体は任意の組成にすることができます。単相液体でさえ使用されることもありますが、ガスがはるかに一般的です。蒸気機関の場合、流体は液体と気体の間で相を変えます。
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空気呼吸燃焼エンジンは、ロケットのように酸化剤を運ぶのではなく、大気中の酸素を使用して燃料を酸化（「燃焼」）させる燃焼エンジンです。理論的には、これはロケットエンジンよりも優れた比推力をもたらすはずです。
エアブリージングエンジンには、連続した空気の流れが流れます。この空気は圧縮され、燃料と混合され、点火され、排気ガスとして排出されます。
例
典型的なエアブリージングエンジンは次のとおりです。
ジェットエンジンとして知られるこれらのタイプのエンジンは、反動質量を放出することによって推力を生成します。反動エンジンの背後にある基本原理は、ニュートンの第3法則です。基本的に、エンジンの後端に十分な力で何かを吹き付けると、前端が前方に押し出されます。そして、ジェットエンジンはそれを行うのが本当に得意です。
反応エンジンは、ニュートンの第3運動法則に従って、反応質量を放出することによって推力を生成するエンジンまたはモーターです。この運動の法則は、一般的に次のように言い換えられます。「すべての作用力には、等しいが反対の反力があります。」
例としては、ジェットエンジン、ロケットエンジン、ポンプジェット、およびホール効果スラスタ、イオンドライブ、マスドライバー、核パルス推進などのより一般的でないバリエーションがあります。
反応エンジンの発見は、ルーマニアの発明者であるAlexandruCiurcuとフランスのジャーナリストであるJustBuissonによるものです。
従来の電気エンジンには、磁気、圧電、静電の3種類があります。
磁気 1つは、そこにあるバッテリーのように、3つのうちで最も一般的に使用されています。それは仕事を生み出すために磁場と電気の流れの間の相互作用に依存しています。これは、ダイナモが電気を生成するために使用するのと同じ原理で機能しますが、逆です。実際、電磁モーターを手動でクランクすると、少しの電力を生成できます。
磁気モーターを作成するには、いくつかの磁石と巻線導体が必要です。巻線に電流を流すと、磁石と相互作用して回転を起こす磁場が発生します。
これらの2つの要素を分離しておくことが重要です。そのため、電気モーターには2つの主要なコンポーネントがあります。1つはエンジンの外側部分であり、動かないままであるステーター、もう1つはエンジンの内側で回転するローターです。
2つはエアギャップによって分離されています。通常、磁石は固定子に埋め込まれ、導体は回転子に巻かれていますが、2つは交換可能です。磁気モーターには、回転子が回転を維持するために回転しているときに、電気の流れをシフトし、誘導された磁場を変調する整流子も装備されています。
圧電 ドライブは、仕事を生み出すために電気の流れにさらされたときに超音波振動を生成するいくつかの材料の特性を利用するタイプのエンジンです。
静電 エンジンは、同じ電荷を使用して互いに反発し、ローターに回転を生成します。 1つ目は高価な材料を使用し、2つ目は実行に比較的高い電圧を必要とするため、磁気ドライブほど一般的ではありません。
従来の電気エンジンは、そこにあるすべてのエンジンの中で最も高いエネルギー効率のいくつかを備えており、エネルギーの最大90％を仕事に変換します。
一部のモーターは、ポテンシャルエネルギーまたは運動エネルギーで駆動されます。たとえば、一部のケーブルカー、重力面、ロープウェイコンベヤーは、移動する水や岩からのエネルギーを使用し、一部の時計は、重力下で重量が発生します。位置エネルギーの他の形式には、圧縮ガス（空気圧モーターなど）、ばね（時計仕掛けのモーター）、およびゴムバンドが含まれます。
歴史的な軍事攻城兵器には、大型のカタパルト、トレビュシェット、および（ある程度）位置エネルギーを動力源とする破城槌が含まれていました。
空気圧モーターは、圧縮空気の形で位置エネルギーを機械的な仕事に変換する機械です。空気圧モーターは通常、圧縮空気を直線運動または回転運動のいずれかによって機械的仕事に変換します。
線形運動はダイヤフラムまたはピストンアクチュエータのいずれかから発生し、回転運動はベーンタイプのエアモーターまたはピストンエアモーターのいずれかによって供給されます。空気圧モーターは、ハンドヘルドツール業界で広く成功を収めており、輸送業界への使用を拡大するための継続的な試みが行われています。ただし、空気圧モーターは、輸送業界で実行可能なオプションと見なされる前に、効率の欠陥を克服する必要があります。
油圧モーターは、加圧された液体から動力を引き出します。このタイプのエンジンは、重い荷物を動かしたり、機械を駆動したりするために使用されます。
一部のモーターユニットは、複数のエネルギー源を持つことができます。たとえば、プラグインハイブリッド電気自動車の電気モーターは、バッテリーから、または内燃エンジンと発電機を介した化石燃料入力から電力を供給することができます。
基本的に、熱機関には外燃機関と内燃機関の2種類があります。
内燃（I.C.）エンジンにはさまざまな種類があり、その分類はさまざまなベースによって異なります。
I.C.エンジンは次のように分類されます：
使用する燃料の種類に基づいて、エンジンはガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスエンジンに分類されます。
動作サイクルに基づいて、エンジンタイプは次のとおりです。
ストローク数に基づいて、エンジンのタイプは次のとおりです。
点火に基づいて、エンジンは次のように分類されます：
エンジンは、単気筒エンジンまたは多気筒エンジンの場合があります。単気筒エンジンでは、1つのシリンダーしかありませんが、多気筒エンジンでは、複数のシリンダーがあります。すべてのシリンダーのピストンは、共通のクランクシャフトに接続されています。したがって、エンジンのタイプは次のようになります。
シリンダーの配置に基づいて、エンジンの分類は次のとおりです。
シリンダーヘッドまたはブロックのさまざまな位置にある吸気バルブと排気バルブのバルブ配置に応じて、自動車エンジンは4つのカテゴリに分類されます。これらの配置には、「L」、「I」、「F」、および「T」という名前が付けられています。 「LIFT」という言葉を覚えて、4バルブの配置を思い出すのは簡単です。
冷却の種類に基づいて、エンジンは次のように分類されます。
空冷エンジンには、周囲の空気に熱を放射するためのフィンがあります。フィンは、冷却表面積を増やすため、三角形の形状になっています。これらのフィンは、熱伝導に優れたアルミニウムでできています。
空冷エンジンは、空気が熱の良い伝導体ではないため、より高い温度で動作します。空冷エンジンは、一般的にオートバイやスクーターで使用されます。
水冷エンジンは水の循環を必要とします。水冷式のすべての自動車エンジンには、ラジエーターが取り付けられています。ラジエーターは、お湯を運ぶ小径のチューブの間の通路を通る空気の流れに対する抵抗を提供します。そのため、ラジエーターの背面に誘導ドラフトファンが設置されています。このファンは、空気の流れを増やすために必要な圧力差を生み出します。
同様に、圧力差を取得し、エンジンのジャケットでの水の流れの抵抗を克服するために、ラジエーターから水を引き出してエンジンのウォータージャケットに押し込むウォーターポンプが提供されています。
高温ではスケール形成が起こるため、水を高温に上昇させることはできません。スケールは熱の悪い伝導体であるため、スケールの形成は冷却不良のために局所的な加熱を引き起こします。このような局所的な加熱は爆発を引き起こし、エンジン部品を損傷する可能性があります。
水冷エンジンは、自動車、バス、トラック、その他の四輪車、大型自動車に使用されています。
速度に基づいて、エンジンの種類は次のとおりです。
燃料噴射の方法に基づいて、エンジンは次のように分類されます。
エンジン、またはモーターは、エネルギーを使用可能な動きに変えるために使用される機械です。エネルギーはどんな形でもかまいません。エンジンで使用されるエネルギーの一般的な形態は、電気、化学物質（ガソリンやディーゼルなど）、または熱です。化学物質がエネルギーを生成するために使用される場合、それは燃料として知られています。
エンジンは、さまざまな形のエネルギーを機械的な力と運動に変換するための機械です。ブラックホールのエネルギー源として機能するメカニズムまたはオブジェクトは、クエーサーのエンジンである可能性があります。
「人々は両方を同じ意味で使用しますが、違いは、モーターは電気で動作し、エンジンは燃焼で動作することです。エンジンはさまざまな形の燃料を機械的な力に変換し、モーターは電気エネルギーを機械的なエネルギーに変換します。」
エンジンは、燃料を燃焼させて機械的な動力に変換する車両の一部です。ほとんどの車両では、これは内燃エンジンを使用して行われます。内燃エンジンは燃料に点火し、それを使用して機械部品を動かします。
力を動きに変換する可動部品を備えた機械。モーター。マシーン。ダイナモ。
エンジンは車両の主な動力源です。エンジンは燃料を使用し、それを燃焼させて機械的動力を生成します。
エンジンは基本的に外燃機関と内燃機関の2種類があります。外燃機関：外燃機関では、燃料の燃焼はエンジンの外で行われます。例：蒸気機関。
モーターは、小型のコンパクトエンジン、ガソリンエンジン、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する回転機械など、エネルギーを発生させたり運動を与えたりするさまざまなパワーユニットのいずれかとして定義されます。
モーターは電気で動作し、電気エネルギーを機械エネルギーに変換します。一方、エンジンは燃焼で動作し、燃料を機械力に変換します。
エンジンのモデル番号を構成する文字と数字は、エンジンファミリー、シリンダー数、排出基準、点火の種類、容量、吸引の種類、および発電機セットの定格を示す一連のコードです。 。
フランス人のレオン・ルババッセルは、1902年にアントワネットと呼ばれる最初のV型8気筒エンジンの特許を取得した39歳の発明家でした。それ以来、V8は、自動車に動力を供給し、パワーボートや初期の航空機で広く使用されるようになる、最も信頼性が高く効率的な内燃エンジンになりました。
新しい車の情報を閲覧することは、しばしば不必要に複雑な作業のように思われます。一部のメーカーは、ガソリンエンジンに常に特定の名前を付けているわけではないことに注意してください。これを行うメーカーは、指定なし（N / D）で示されます。
あなたの車のエンジンを構成するさまざまな部品は、エンジンブロック（シリンダーブロック）、燃焼室、シリンダーヘッド、ピストン、クランクシャフト、カムシャフト、タイミングチェーン、バルブトレイン、バルブ、ロッカーアーム、プッシュロッドで構成されています。リフター、燃料噴射装置、およびスパークプラグ。
その主要なコンポーネントは、カムシャフト、バルブ、およびスパークプラグです。シリンダーブロックは、すべての燃焼作用が行われる場所です。ここでの重要なコンポーネントは、燃焼室、ピストン、クランクシャフトです。
クランクシャフトは本質的に内燃機関のバックボーンです。クランクシャフトは、エンジンの適切な動作と線形運動を回転運動に変換する役割を果たします。
電気モーターが12台未満の最新モデルの車を見つけるのは難しいでしょうが、アメリカの道路にある典型的な現代の車は、40台以上の電気モーターを簡単に搭載できる可能性があります。
ほとんどの車は4気筒または6気筒のエンジンを搭載していますが、ほとんどのトラックは6気筒または8気筒のエンジンを搭載しています。エンジン内のシリンダーが多いほど、発生する燃焼が多くなり、クランクシャフトを回転させるための動きと、車を動かすための力が生まれます。
従来のガソリンエンジンは、充電式バッテリーの電気から電力を得る電気モーターに置き換えられています。ガソリンエンジンは燃料を使った配管プロセスのように見える傾向がありますが、電気自動車は電気モーターを使った配線プロセスです。
エンジンの「回転数」は、エンジン速度の尺度です。エンジンは回転機械であり、速度は1分あたりの回転数で測定されます。これは、エンジンが1分間に何回転するかを示します。エンジンの回転速度が速いほど、1分あたりの回転数が増え、エンジンの出力が大きくなります。
1876年：ニコラウス・アウグスト・オットーがドイツで最初の4ストロークエンジンの特許を取得しました。 1885年：ドイツのゴットリープダイムラーが最新のガソリンエンジンのプロトタイプを発明しました。
エンジンには2つのタイプがあり、次のとおりです。内燃エンジン：自動車のようにエンジン内で燃料の燃焼が行われる場合、それは内燃エンジンと呼ばれます。
インラインまたはストレート：これは、車、SUV、およびトラックに見られる最も一般的なエンジンです。シリンダーは直立して並んでいるため、エンジンはコンパクトで効果的です
エンジンは排気量で測定され、通常はリットル（L）または立方センチメートル（cc）で表されます。排気量は、エンジン内のすべてのシリンダーの総量です。 1リットルは約61立方インチに相当するため、350立方インチのエンジンは約5.7リットルです。
5種類のエンジンシステム：
エンジンには2つのタイプがあり、次のとおりです。内燃エンジン：自動車のようにエンジン内で燃料の燃焼が行われる場合、それは内燃エンジンと呼ばれます。
エンジンは、内燃機関と外燃機関の2つのカテゴリに大別できます。内燃機関：燃料の燃焼はエンジンシステム内で行われます。外燃機関：燃料の燃焼はエンジンシステムの外部で行われます。
エンジンの種類とその仕組み
エンジンの種類とその仕組み：
エンジンは車両の主な動力源です。エンジンは燃料を使用し、それを燃焼させて機械的動力を生成します。化学エネルギーは機械エネルギーに変換されます。燃焼によって生成された熱は圧力を生成するために使用され、次に機械装置を駆動するために使用されます。
1872年、アメリカのジョージブレイトンは最初の商用液体燃料内燃エンジンを発明しました。 1876年、ニコラウスオットーは、ゴットリープダイムラーとヴィルヘルムマイバッハと協力して、圧縮チャージの4ストロークサイクルエンジンの特許を取得しました。 1879年、カールベンツは信頼性の高い2ストロークガスエンジンの特許を取得しました。
「人々は両方を同じ意味で使用しますが、違いは、モーターは電気で動作し、エンジンは燃焼で動作することです。エンジンはさまざまな形の燃料を機械的な力に変換し、モーターは電気エネルギーを機械的なエネルギーに変換します。」