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ガソリンと空気の混合気を作り出すキャブレターによってガソリンと空気の混合気をシリンダー内に取り込みます。取り込まれた混合気は、シリンダー内を上下するピストンによって圧縮され、スパークプラグによって点火、爆発します。この爆発エネルギーによってピストンは勢いよく押し下げられ、往復運動を繰り返す力に変換させられます。ピストンの往復運動は、コンロッドと呼ばれる装置を通じてクランクシャフトへと導かれ、回転運動に変換させられます。

そして、クランクシャフトの回転運動は伝動装置を介して走行装置へと伝えられ、バイクであれば走る力となるのです。レシプロエンジンはピストンの上下運動にあわせて、吸気・圧縮・爆発・排気の4つの行程を行っています。この4つの行程をピストン2往復によって完了するのが、現在のレスプロエンジン主流の4ストロークエンジンとなります。また、4つの行程をピストン1往復で完了するレシプロエンジンは2ストロークエンジンと呼ばれています。かつては広く普及していたタイプですが、現在は燃費性能の悪さや排ガス内の未燃焼ガスが多いという問題点から、現行のバイクにはほとんど採用されていません。

ディーゼルエンジンは、構造的にはレシプロエンジンと似ています。エンジンのシリンダー内をピストンが往復運動し、クランクシャフトにて回転運動に変換します。ただ、大きく異なるのは、レシプロエンジンがスパークプラグを用いて圧縮した混合気を爆発させるのに対し、ディーゼルは圧縮によって高温になった空気に燃料を吹き込んで自然発火させているという点です。構造は、点火方法が違うということを除けばおおむねレシプロエンジンと同じです。円柱状のシリンダー内をピストンが上下し、吸気・圧縮・爆発・排気を行います。

レシプロエンジンとは違う点を説明すると、まず吸気のプロセスでは、レシプロエンジンの場合は空気とガソリンの混合気が吸気されているのに対し、ディーゼルエンジンでは空気のみが取り込まれます。取り込まれた空気はピストンによって圧縮され、高温(600℃以上)となり、そこに燃料噴射ノズルから噴射された燃料を自然着火させます。自然着火を利用するため、点火に用いるスパークプラグのような装備はディーゼルには必要ありません。