多くの人は、ガソリン車が何が動くのかを正確に知らずに何年も運転してきました。{0}
今日は、これをきっぱりと解消しましょう。
I. 4 つのアクションをサイクルで繰り返す
ガソリン車の動力はエンジンから得られますが、エンジンの核心は吸気、圧縮、動力、排気の4つの行程で構成されています。
これら 4 つのストロークを、息を吸い、力を入れ、力を出し、吐き出すという完全な一連の動作を実行している人として視覚化できます。
最初のアクション: 摂取。ピストンは下方に移動します。吸気バルブが開き、排気バルブが閉じます。これによりシリンダー内に負圧が発生し、「混合気」（空気とガソリンの混合物）が吸い込まれます。-注射器のプランジャーを引いて何かを吸い込むのと同じように機能します。
2 番目のアクション: 圧縮。吸気バルブと排気バルブが両方ともしっかりと閉じられ、ピストンが上昇します。混合物はますますきつく圧縮されます。温度と圧力が上昇すると、その体積は収縮します。標準的なファミリーカーの圧縮比は、通常 10:1 から 12:1 の間です。圧縮比が高いほど、燃焼時の爆発力が高くなります。ただし、「高すぎる」ことはできません。そうである場合、点火プラグが点火する前にガソリンが自然発火する可能性があります。-これは「ノッキング」またはプレイグニッションとして知られる現象です。-使用するガソリンのオクタン価がエンジンの圧縮比に依存するのはそのためです。
3 番目のアクション: 力。これがパワーを生み出す唯一のストロークです。ピストンが頂点に近づくと、点火プラグが点火します。混合物は瞬時に燃焼し、高温高圧のガスを生成し、ピストンを激しく押し下げます。-ピストンの直線運動はコネクティングロッドを介してクランクシャフトに伝達され、回転運動に変換されます-。これにより車輪が回転します。
4 番目のアクション: 排気。排気バルブが開き、ピストンが上昇して使用済みの排気ガスを押し出します。その後、吸気バルブが再び開き、次のサイクルが始まります。
この 4 ストローク サイクルを完了するには、クランクシャフトが 2 回転します。{0}}車が走行しているとき、これら 4 つの動作が 1 秒間に数十回繰り返されます。
4 ストローク内燃エンジンの動作原理-
II. 2 つの主要なメカニズム: 1 つは電力を生成し、もう 1 つはガス交換を処理します
エンジンの構造は大きく2つの機構と5つの主要なシステムに分けられます。
まず 2 つの主要なメカニズムを見てみましょう。 1 つ目は **クランク-コンロッド機構**です。そのタスクは一文に要約できます。ピストンの直線的な上下運動をクランクシャフトの回転運動に変換することです。--ピストンがシリンダー内で上下に動くと、コンロッドを介してクランクシャフトが回転します。クランクシャフトが回転すると、力が外側に伝達されます。この機構はピストン、コンロッド、クランクシャフト、フライホイールなどの部品で構成されています。フライホイールには、エネルギーを蓄えてエンジンをよりスムーズに動作させるという追加の目的もあります。
2 つ目は **バルブトレイン** (またはバルブ トレイン) です。その機能は、吸気バルブと排気バルブの開きとタイミングを制御することです。開店が早すぎても遅すぎても問題があります。バルブタイミングはピストンの動きと完全に同期していなければなりません。バルブトレインの中心コンポーネントは **カムシャフト** です。カムシャフトは、いくつかの「桃の形をした」葉が散りばめられた麺棒に似ています。回転すると、これらのローブがバルブを押し、バルブが開きます。
カムシャフトの構成には次の 2 種類があります。
1 つは **シングル オーバーヘッド カムシャフト (SOHC)** で、単一のカムシャフトが吸気バルブと排気バルブの両方を制御します。この設計はシンプルでメンテナンスが容易でコスト効率が高く、低いエンジン速度でも優れたトルクを提供します。-ただし、高速では、吸気と排気のプロセスが追いつくのが難しい場合があります。
もう 1 つは **ダブル オーバーヘッド カムシャフト (DOHC)** で、別々のカムシャフトが吸気バルブと排気バルブを制御します。このテクノロジーはより高度であり、その結果、よりスムーズな電力供給と優れた高速パフォーマンスが実現します。-現代のファミリーカーの大多数はDOHCシステムを採用しています。
自動車エンジンの基礎: DOHC の技術的考察 – Yiche
Ⅲ．それぞれの役割を持つ 5 つの主要なシステム
2 つのメカニズムだけでは不十分です。エンジンが正しく機能するには、連携して動作する 5 つの主要なシステムに依存します。
**燃料供給システム**は、ガソリンと空気を適切な割合で混合し、混合物をシリンダーに送り込む役割を果たします。燃料噴射量と空気混合量の正確な量は、アクセルペダルの踏み込み深さに基づいて計算されます。
**点火システム**は、正確な瞬間に混合気を点火する役割を果たします。{0}その核心部品はスパークプラグとイグニッションコイルです。イグニッション コイルは、車両の 12- ボルト電源を高電圧（20,000 ボルトを超える）- に変換し、スパーク プラグはこれを使用してスパークを生成し、シリンダー内の混合物に点火します。潤滑システムは、エンジン内のすべての可動部品にエンジン オイルを供給する役割を果たします。多くのエンジン コンポーネント-（クランク シャフトとベアリングの間、またはピストンとシリンダ壁の間など）は、非常に狭いクリアランスで高速で動作します。オイル潤滑がなければ、数分以内に磨耗して故障してしまいます。オイルポンプはオイルサンプからオイルを汲み上げ、潤滑を必要とするさまざまな箇所に圧力をかけながら送ります。
冷却システムはエンジンの温度を下げる役割を果たします。エンジンは動作中に膨大な熱を発生します。-動力行程中のシリンダー内の温度は 2,200 ～ 2,800 K に達することがあります。冷却しないと、金属部品が変形したり溶けたりする可能性があります。冷却システムはウォーター ポンプを使用してエンジンとラジエーターの間で冷却水を循環させ、熱を運び去って放散します。
始動システムは、静止したエンジンを「目覚めさせる」役割を果たします。キーを回すかスタートボタンを押すと、スターターモーターがフライホイールを駆動してクランクシャフトを回転させ、ピストンを動かし、最初の吸気、圧縮、動力、排気サイクルを完了させます。これが発生すると、エンジンは単独で動作を継続できます。
エンジンの 5 つの主要なシステムとは何ですか? - ユウジア
IV.それぞれに特徴のある3気筒レイアウト
エンジンのシリンダーの配置は、具体的な設計上の考慮事項です。
N52 への敬意: 世界最高の自然吸気直列 6 気筒エンジンです。- _ Chejiahao _ カーライフの発見 _ Autohome
最も一般的な形式は、すべてのシリンダーが一直線に配置されている直列エンジンです。シンプルな構造で低コスト、メンテナンスが容易な点が特徴です。 2.5 リッター未満のエンジンを搭載したほとんどのファミリーカーは、直列 4 構成を使用しています。- BMWの直列6気筒エンジンは注目に値する例外であり、非常に洗練されたデザインを特徴としています。
直列、V-型、水平対向、エンジンのシリンダー配置はどれが最適ですか? _ イーチェ
2 番目のタイプは V- 型エンジンで、シリンダーが V- 状に配置された 2 つのバンクに分割されています。このレイアウトは通常、6 シリンダーを超えるエンジンに使用されます。その利点としては、より短く、より低いプロファイルが挙げられ、エンジン ベイ内でのパッケージングが容易になります。さらに、対向するシリンダーバンクが一部の振動を打ち消します。欠点は、構造が複雑でメンテナンスが難しいことです。
シリンダー配列にはどのような種類がありますか? _ エンジン _ 詳細スペック _ クルマ大百科 _ オートホーム
3 番目のタイプは W- タイプのエンジンで、2 つの小さな V- 構成が結合されて大きな V- 形状を形成するものとして視覚化できます。エンジンはより短く、より幅広になっていますが、その構造は非常に複雑です。これは通常、ハイエンドの高性能車に搭載されています。-フォルクスワーゲンの W12 やブガッティの W16 が典型的な例です。
水平対向エンジン (ボクサー エンジン) – Pacific Auto Encyclopedia
水平対向エンジン-または「ボクサー」エンジン-もあり、シリンダーは平らになって 180 度の角度を形成します。低重心と対称レイアウトにより、ハンドリングに優れています。ただし、この技術は実装が難しく、現在は主にポルシェとスバルで使用されています。
V. 1 世紀を超えて 1 つの目標に捧げられたテクノロジー
1886 年に最初のガソリンエンジンが誕生してから 1 世紀以上が経過しました。
この間、エンジニアは出力の増加、燃料消費量の削減、排出ガスの削減に努めてきました。圧縮率は初期の 5 未満から、現在では 10 を超えるまで上昇しています。-あるいはそれ以上-です。バルブトレインはサイドマウント カムシャフトからオーバーヘッド カムシャフトへと進化し、SOHC から DOHC へと進歩してきました。-燃料供給システムは、キャブレターから電子燃料噴射、そして最終的には直接噴射へと進歩しました。点火システムは接点式から電子式、そして精密なコンピューター制御へと進化しました。
しかし、ガソリンの化学エネルギーを熱エネルギーに変換し、その熱エネルギーを機械エネルギーに変換するという基本的なロジックは変わっていません。 4 つのストローク、2 つの主要なメカニズム、5 つの主要なシステム-このフレームワークは 1 世紀以上にわたって不変です。
スパーク プラグからのあらゆる火花が微小爆発を引き起こします。-ピストンの下向きストロークはすべてエネルギー変換を表します。クランクシャフトが回転するたびに動力が伝達されます。
この極めて正確な機械的調整によって、ガソリン車の走行が可能になります。{0}
