自動車エンジンにおけるピストンの仕組み

ピストンは、すべての内燃機関の自動車エンジンに不可欠なコンポーネントです。 ほとんどの車両には、エンジン シリンダーごとに 1 つのピストンがあります。 たとえば、4 気筒車を運転する場合、おそらく 4 つのピストンが搭載されています。 一方、6 気筒車を運転する場合は、おそらくピストンが 6 つあるでしょう。 ただし、ピストンはエンジン自体の中に埋め込まれているため、目には見えません。 ピストンとは正確には何ですか?またどのように機能するのでしょうか? 

ピストンの基本

ピストンは、熱と圧力を機械エネルギーに変換するように設計された円筒形の金属部品です。 ピストンリングと呼ばれるシールが付いており、シリンダー内部の漏れを防ぎます。 ピストンもコンロッドに取り付けられています。 コネクティングロッドは、ピストンをクランクシャフトに結合または「接続」します。

ピストンは何でできていますか?

ピストンが異なれば、材質も異なります。 それらの一部はステンレス鋼で作られていますが、他のピストンは炭素鋼で作られています。 ステンレス鋼のピストンは腐食に対する保護が優れていますが、通常は炭素鋼のピストンの方が強度が高くなります。 

アルミニウム合金で作られたピストンも見つかります。 アルミニウム合金ピストンは強度があり、軽量で耐腐食性があります。 いずれにせよ、すべてのピストンは熱と圧力を機械エネルギーに変換する円筒形の金属部品です。

ピストンの仕組み

ピストンの仕組みは比較的単純です。 内燃機関の自動車エンジンは熱と圧力を発生します。 車のエンジンを始動すると、空気とガーの混合物が燃焼室内で燃焼し始めます。 熱と圧力はこのプロセスの副産物です。 ピストンは、燃焼室内の熱と圧力から機械エネルギーを生成することによって機能します。

ピストンは上下に動くように設計されています。 上向きのストローク中に、燃焼室内を押します。 これにより、燃料と空気が燃焼する燃焼が引き起こされます。 この燃料と空気が燃焼すると、ピストンが押し戻され、より多くの燃料と空気が燃焼室に押し込まれます。 

ピストンはクランクシャフトに接続されており、機械エネルギーを受け取ります。 ピストンは燃焼に応じて上下に動きます。 これらの上下サイクルを実行すると、クランクシャフトが回転します。 コネクティングロッドはピストンをクランクシャフトに結合します。 したがって、ピストンが動くとクランクシャフトも動きます。

クランクシャフトの役割は、直線運動とrotary運動を変換することです。 ピストンがなければ、このタスクを実行できません。 クランクシャフトはピストンが上下に動くことによってのみ回転することができます。