この記事では、自動車産業で使用されるさまざまなタイプのエンジンについて学習します。また、この記事の最後にあるPDFをダウンロードすることもできます。

エンジンは何ですか？

エンジンは、 機械的エネルギーにエネルギーの一つの形態を変換するために設計された機械です。内燃機関などの熱機関は、エンジンシリンダー内で燃料を燃焼させます。

一方、外燃機関は、エンジンシリンダーの外で燃料を燃焼させる熱機関です。

これらは蒸気機関です。燃料の燃焼中に発生したエネルギーは蒸気に伝達され、蒸気はシリンダー内のピストンに作用します。内燃機関では、化学エネルギーがその運転中に蓄えられます。

熱エネルギーは、回転可能なクランクシャフトに取り付けられたピストンに対するガスの膨張によって機械的エネルギーに変換されます。

エンジンタイプ

ここに ある 異なる エンジンの種類は：

1. 使用する燃料の種類
   1. ガソリンエンジン
   2. ディーゼルエンジン
   3. ガスエンジン
2. 動作サイクルに応じて
   1. オトサイクルエンジン
   2. ディーゼルサイクルエンジン
   3. デュアル燃焼サイクルエンジン
3. サイクルあたりのストローク数
   1. 4ストロークエンジン
   2. 2ストロークエンジン
4. 点火タイプによる分類
   1. ホットスポット点火エンジン
   2. 火花点火（SI）エンジン
   3. 圧縮点火（CI）エンジン
5. シリンダー数
   1. 単気筒エンジン
   2. 2気筒エンジン
   3. 3気筒エンジン
   4. 4気筒エンジン
   5. 6気筒エンジン
   6. 8気筒エンジン
   7. 12気筒エンジン
   8. 16気筒エンジン
6. バルブ配置により分類
   1. Lヘッドエンジン
   1. Iヘッドモーター
   2. Fヘッドモーター
   3. T.ヘッドドライブ
7. 冷却システムによる分類
   1. 空冷エンジン
   2. 水冷エンジン
   3. 蒸発冷却モーター

上記の分類に加えて、 内燃機関も次の理由で分類されます。

1. スピード
   1. 低速モーター
   2. 高速モーター
   3. 中速モーター
2. 燃料噴射方式
   1. キャブレターエンジン
   2. エアインジェクションエンジン
   3. 固体または換気された噴射モーター
3. 判断方法：
   1. 制御されたモーターをヒットしてミス
   2. 定性的に制御されたモーター
   3. 量子制御モーター
4. 応用：
   1. 静止モーター
   2. 車のエンジン
   3. 機関車エンジン
   4. マリンエンジン
   5. 航空機エンジン

他のいくつかのタイプの内燃機関もまた、自動車の発電所として使用するために提案されている。これらには以下が含まれます

1. フリーピストンエンジン
2. ワンケルエンジン
3. スターリングエンジン

1.使用する燃料の種類による分類

使用する燃料の 種類により、エンジン は 3つのクラスに分類さ れます

1. ガソリンエンジン（またはガソリンエンジン）
2. ディーゼルエンジン
3. ガスエンジン

ガソリンエンジン

ガソリンエンジンはガソリンを使用して動力を供給します。ガソリンまたはガソリンは、水素と炭素化合物で構成される炭化水素です。ピストンの吸引行程中に、空気とガソリンの混合気がシリンダーに吸引されます。正しい空気とガソリンの混合物は、キャブレターから得られます。

混合気は圧縮行程中に圧縮され、動力行程中に点火され、排気行程中に排気ガスが押し出される。シリンダーの上部にスパークプラグが取り付けられており、スパークを発生させて混合気に点火します。

ディーゼルエンジン

これらのタイプのエンジンでは、ディーゼルオイルを使用して動力を供給します。ディーゼル油は軽く、粘度が低く、セタン価が高い。ディーゼルエンジンでは、吸入行程中に空気だけがシリンダーに吸い込まれ、高圧に圧縮され、圧縮比は22：1と高く、その温度も約1,000度Fahrenheit上昇します。

ディーゼル油は、圧縮行程の最後にインジェクターによって噴射され、圧縮空気の高温により発火して燃焼します。別の点火システムは必要ありません。燃焼ガスは膨張し、パワーストローク中にピストンを押し下げ、最終的には排気ストローク中にガスが押し出されます。

ガスタービン

ガスタービンは、主にガス化セクションと電力セクションの2つのセクションで構成されています。ガスタービンで使用される燃料は、ガソリン、灯油、または石油です。ガスセクションはバーナーで燃料を燃焼させ、得られたガスをパワーセクションに送り、そこでパワータービンを回転させます。次に、電気タービンは一連のギアを介して車の車輪 を回転させます。

ガス化装置は、外縁の周りに一連のブレードを備えたローターを備えたコンプレッサーで構成されています。ローターが回転すると、空気がブレード間を移動し、遠心力によってバーナーに投入されます。したがって、バーナー内の空気圧が上昇します。燃料はバーナーに噴射され、そこで燃焼して圧力が上昇します。

2.操作のサイクルによる分類

運転サイクルに応じて、自動車エンジンには次の3つのタイプがあります。

1. オットーサイクルエンジン。
2. ディーゼルサイクルエンジン。
3. デュアルサイクルモーター。

オットーサイクルまたは定容サイクル

オットーサイクルまたは定容サイクル。このサイクルは、1876年にドイツの科学者オットーによって実際に導入されましたが、フランスの科学者ボードロシュは1862年にそれを説明しました。このサイクルで実行されるエンジンはオットーエンジンとして知られています。ガソリンエンジンはこのサイクルで作動します。

モーターICは周期的な変化を受けませんが、ここでは、作動媒体は化学変化を受けない純粋な空気であると想定されています。空気は単に加熱および冷却されてサイクルを経ます。また、完璧な指標チャートが注意深く守られていることも前提としています。

ディーゼルサイクルまたは定圧サイクル

ディーゼルサイクルは、1897年にルドルフディーゼル博士によって導入されました。このサイクルで稼働するエンジンは、ディーゼルエンジンとして知られています。この図は、ディーゼルサイクルのpv図を示しています。

ディーゼルサイクルは、1つの点でオットーサイクルとは異なります。ディーゼルサイクルでは、熱は一定の体積ではなく一定の圧力で追加されます。

シリンダー内の空気は、ポイント1から2までの圧縮ストローク中に圧縮されます。ここで、ポイント2から3まで一定の圧力で熱が追加され、次にポイント3からポイント4まで空気が断熱的に膨張します。ポイント4から1の一定量。空気は元の状態に戻り、サイクルが完了します。

ダブルサイクル（またはダブル燃焼サイクル）

これらのタイプのエンジンでは、効率に悪影響を与えることなく、ディーゼルエンジンで燃料が燃焼するまでの時間が長くなります。

燃料は圧縮行程が終了する前にシリンダーに噴射されるため、燃焼は部分的に一定の体積で部分的に一定の圧力で継続します。このサイクルは、デュアルサイクルとして知られています。実際、すべてのディーゼルエンジンはこのサイクルですでに稼働しています。この図は、pvグラフの二重サイクルを示しています。

デュアルサイクルの圧縮行程が終了する前に燃料がシリンダーに噴射されるため、燃料の着火遅れ特性が考慮されます。

3.サイクルあたりのストローク数による分類

1回転あたりのストローク数に応じて、自動車エンジンは次のように分類されます。

1. 4ストロークエンジン。
2. 2ストロークエンジン。

4ストロークエンジン

4ストロークは、4ピストンストローク中の操作のサイクル、つまり吸引、圧縮、出力、および排気を完了します。これらの4ストロークには、クランクシャフトの2回転が必要です。したがって、クランクシャフトが2回転するごとに、ピストンの電気ストロークは1回だけになります。

2ストロークエンジン

2ストロークエンジンは、2回のピストンストローク中に一連の操作を完了します。これらの2ストロークには、クランクシャフトの1回転が必要です。したがって、クランクシャフトが1回転するたびに、ピストンに1回の力がかかります。したがって、2ストロークエンジンは同じサイズの4ストロークエンジンの2倍の馬力を発生し、同じ速度で動作します。

2ストロークエンジンでは、吸気行程と圧縮行程、および出力行程と排気行程が組み合わされます。2ストロークエンジンはオートバイやスクーターに使用されています。4ストロークエンジンは、自動車、トラック、バスで使用されています。

4.点火タイプによる分類

使用される点火のタイプに応じて、現代の自動車エンジンは主に2つのグループに分類されます。

1. 火花点火エンジン。
2. 圧縮点火エンジン。

火花点火エンジン

火花点火エンジンでは、シリンダーヘッドに点火プラグが取り付けられており、圧縮行程の最後に電気火花を発生させて燃料に点火します。ガソリンエンジンは火花点火エンジンです。

圧縮点火エンジン

これらのタイプのエンジンでは、燃料はシリンダー内の圧縮空気の熱によって点火されます。火花を出す火花はありません。圧縮行程中のシリンダー内の空気は、比較的高い圧力で圧縮されます。

圧縮比も火花点火機関よりも高くなっています。燃料は、圧縮行程の端で注入される 、 圧縮空気の熱による火傷します。ディーゼルエンジンは圧縮点火エンジンです。ホットスポット点火エンジンは実際には使用されていません。

5.シリンダーの数と配置による分類

自動車エンジンは、1、2、3、4、6、8、12、および16個のシリンダーを備えている場合があります。単気筒エンジンは、スクーターやオートバイで使用されています。2気筒エンジンはトラクターで使用されます。4気筒および6気筒エンジンは、車、ジープ、バス、トラックで使用されています。

コメットトラックとバスには6気筒エンジンが搭載されています。アメリカの乗用車は8気筒エンジンを搭載しています。一部の乗用車、バス、トラック、および産業プラントでは、12および16シリンダーエンジンも使用されています。3気筒エンジンは外国の前輪駆動車にも使用されています。

シリンダーは、垂直、水平、カスケード（インライン）、2列または角度を付けて設定されたバンク（Vタイプ）、2つの反対の列（フラット、またはパンケーキ）、またはホイールのスポークのように、さまざまな方法で配置できます。 （放射状の）。

単気筒エンジン

これらのタイプのエンジンは、一般的にスクーターやオートバイなどの軽自動車に使用されます。単気筒エンジンの最大容量は約250〜300ccに制限されています。単気筒エンジンでは不均衡な力が大きくなるため、エンジンサイズが大きくなると、より重いエンジンが必要になります。

1つのシリンダーでは、クランクシャフトの2回転で1つのエネルギーパルスがあります。したがって、ピストンの4つのストロークのうち、エネルギーは1つのストロークで供給され、ピストンの残りのストロークでは、可動部品の摩擦抵抗に打ち勝つためにエネルギーが消費されます。サイクル中のトルク分布が不均一で、荒い作業や振動が発生します。

1つのピストンと1つのコネクティングロッドが往復運動し、それらの重量のバランスをとるための作動部品がないため、単気筒エンジンには機械的なバランスがありません。しかし、エンジンはクランクシャフトに取り付けられたカウンターウェイトを使用して、またその運動量が比較的一定の動きを生み出すように重いフライホイールを使用することによって、多かれ少なかれバランスが取れています。

単気筒エンジンの最高の設計でさえ、エンジン速度の変動は振動を引き起こします。したがって、単気筒エンジンは自動車での使用には望ましくありません。

2気筒エンジン。

これらのタイプのエンジンは、主にトラクターで使用されます。また、ドイツの小型車やオランダのDafにも使用されています。2気筒エンジンの気筒配置は3種類あります

• 縦型インライン
• V型。
• 対応するタイプ

3気筒エンジン

3気筒エンジンは、エンジンとトランスミッションの間にディファレンシャルが配置されている前輪駆動車で使用されます。3つのシリンダーが一列に配置されます。これは2ストロークサイクルエンジンです。このエンジンのクランクケースは、吸気および予圧室として機能します。

各シリンダーには、クランクケースの閉じた部分があります。このように、クランクシャフトを支えるメインベアリングは刻印タイプであり、クランクケースはシリンダーごとに1つずつ、3つの別々のコンパートメントに分割されています。

4気筒エンジン

4気筒エンジンは主に普通車に使用されています。1回転あたり2回の作動ストロークが得られるため、得られるトルクは2気筒エンジンに比べて均一です。

4気筒エンジンのシリンダーは次のように配置されています。

• 縦型インライン
• V型。
• 対応するタイプ

6気筒および8気筒エンジン

6気筒および8気筒エンジンは、よりスムーズなトルクとより高い馬力を提供します。これらのエンジンのシリンダーも、4気筒エンジンと同じように、Vとそれに対応するタイプの3つの直列4気筒に配置されています。直列6気筒V型8気筒エンジンはほぼ普遍的に使用されています。V型8気筒エンジンのシリンダーの列の間の角度は通常90度です。

V型8気筒エンジンもV角が小さくなっていますが、バルブの作動機構が複雑になっています。V型6気筒エンジンには、3つのシリンダーが2列に並んでいて、互いに角度を付けて設定されています。クランクシャフトにはクランクが3つしかなく、2列の反対側のシリンダーのコネクティングロッドがクランクシャフトに取り付けられています。各クランクシャフトには2本のロッドが取り付けられています。

V-8には、互いに角度を付けて設定された4つのシリンダーが2列に並んでいます。クランクシャフトには4つのアームがあり、2列の反対側のシリンダーのコネクティングロッドが1つのクランクボルトに接続されています。したがって、2本のロッドが各クランクピンに取り付けられ、2本のピストンが各クランクシャフトで作動します。クランクシャフトは通常5つのベアリングで支えられています。

12および16シリンダーエンジン。

12気筒および16気筒エンジンのシリンダー配置は、次のタイプである可能性があります。

1. Vタイプまたはパンケーキタイプは2列のシリンダーがあります。
2. タイプWには3列のシリンダーがあります。
3. タイプXには4列のシリンダーがあります。

車やバスには12気筒と16気筒のエンジンが使われていました。トラックおよび産業プラント。現在12気筒エンジンで製造されている乗用車はフェラーリだけです。

7.バルブ配置による分類

自動車エンジンは、ブロックのシリンダーヘッドの異なる位置にある吸気バルブと排気バルブの配置によって、4つのクラスに分類されます。これらの配置は「L」TFおよびTと呼ばれます。「LIFT」という言葉は、4つのバルブ配置と呼ぶのを覚えやすいです。Iヘッドの設計は、自動車のエンジンで一般的に使用されています。

Iヘッドモーター

Iヘッドまたはオーバーヘッドバルブエンジンでは、バルブはシリンダーヘッドに配置されています。直列エンジンは通常、バルブが一列に並んでいます。V型8気筒エンジンでは、各バンクに1列または2列のバルブがあります。配置に関係なく、1つのカムシャフトがすべてのバルブを駆動します。

Lヘッドエンジン

Lヘッド構成では、インレットバルブとエキゾーストバルブが並んで配置され、単一のカムシャフトによって駆動されます。逆Lの燃焼室とシリンダー。2列に並んでいるV型8気筒Lヘッドエンジンを除いて、すべてのエンジンバルブは1列になっています。

Lヘッドエンジンでは、バルブ機構がブロック内に配置されているため、エンジンの修理が必要なときにシリンダーヘッドを簡単に取り外すことができます。Lヘッドモーターは耐久性と信頼性がありますが、特に高圧には適していません。

最初のヘッドバルブアクチュエータは、高い圧縮比により適応性があります。Iヘッドバルブエンジンでは、Lヘッドエンジンよりもクリアランスを大きくすることができます。一部のIヘッドエンジンでは、ピストンが開いているときにバルブが動くことができるポケットがピストンヘッドにあります。 TDCで

Fヘッドモーター

このエンジンはLヘッドエンジンとIヘッドエンジンを組み合わせたもので、通常はヘッドに1つのバルブがあり、排気バルブはシリンダーブロックにあります。両方のグループは同じカムシャフトから駆動されます。

T.ヘッドドライブ

T字型エンジンは、シリンダーの片側にインレットバルブがあり、反対側にエキゾーストバルブがあります。したがって、それを操作するには2つのカムシャフトが必要です。

7.冷却タイプによる分類

冷却方法の種類によって、自動車エンジンは主に2つのカテゴリに分類されます。

1. 空冷エンジン。
2. 水冷エンジン。

空冷エンジン

空冷エンジンは二輪車やスクーターに使用されています。空冷エンジンでは、シリンダードラムは通常分離されており、冷却速度を上げるために大きな放射面を与える金属フィンが装備されています。

多くの空冷エンジンには、冷却を改善するためにシリンダーの周りに空気の流れを向ける金属キャップが装備されています。これらのモーターは水を使用しないため、寒冷時のメンテナンスの問題が解消されます。

水冷エンジン

これらのタイプのエンジンは、バス、トラック、自動車、およびその他の大型四輪自動車に使用されています。これらのエンジンは水を使用し、冷却媒体として機能する不凍液が添加されています。

水は、各燃焼室、シリンダー、バルブシート、バルブステムの周りのウォータージャケットによって占められています。ブロックとシリンダーヘッドのエンジンジャケットを通過した後、水はラジエーターを通過し、そこでラジエーターから引き込まれた空気によって冷却されます。

蒸発冷却エンジンは実際には使用されていません。