あなたはイグニッションであなたのキーを回し、エンジンが始動します。あなたはガスを押して、車は前方に移動します。あなたはキーを取り出し、エンジンはオフになります。それがあなたのエンジンの仕組みですよね？これは、私たちのほとんどが実現しているよりもはるかに詳細で、裏目のプロセスが毎秒行われています。
あなたのエンジンの内部動作
あなたの車のエンジンは、エンジンブロックとシリンダーヘッドの2つの主要コンポーネントで構成されています。
エンジンブロック
ブロックは、エンジンのサイズと重量の大部分です。それは鋳鉄またはアルミニウムの固体片である可能性が最も高い。インラインエンジンは、すべての気筒が一直線に並んでおり、最も一般的には4気筒エンジンと6気筒エンジンがあります。 Vブロックは、いくつかの6気筒エンジンおよび事実上すべての8気筒エンジンで使用される。この設計は、シリンダの数をV字型を形成する2つのバンクに分割する。
エンジンブロックはクランクシャフトを収容する。クランクシャフトは、回転する精密機械加工された金属の塊である。それはエンジン内のシリンダの数に一致するチャネルと呼ばれるステップを持っています。これらは、ピストンのコネクティングロッドがクランクシャフトに固定される位置である。エンジンで発生した動力は、クランクシャフトを回転させ、自動車の車輪に動力を送るプロセスを開始する。
ピストンはエンジンブロックのシリンダーにはめ込まれています。クランクシャフトにエネルギーを伝達するために、エンジン運転中にシリンダ内を上下に移動します。ピストンリングはシリンダー内にシールを作り、エンジンブロックへの動力損失を防止する。我々は、ピストンの操作をさらに少し見ていきます。
シリンダーヘッド
エンジンの上部をシリンダーヘッドといいます。これは、個々のシリンダからの混合気および排気ガスの流れを制御するために開閉するバルブを含む。吸気1回（未燃焼の混合気をシリンダー内に流す）と排気1回（エンジンから消費された空気 - 燃料混合物を出す）の少なくとも1つのバルブが必要です。多くのエンジンは、吸排気の両方に複数のバルブを採用しています。
カムシャフトは、バルブの動作を制御するために、シリンダヘッドの中央または上部のいずれかに取り付けられる。カムシャフトにはローブと呼ばれるバンプが付いており、バルブを強制的に開閉させます。
カムシャフトとクランクシャフトは密接に関連しています。彼らは、エンジンがまったく動作するための完璧なタイミングで動作する必要があります。それらは、そのタイミングを維持するためにタイミングチェーンまたはベルトを使用して接続されている。カムシャフトは、クランクシャフトの1回転ごとに2回転する必要があります。クランクシャフトの1回転は、シリンダ内のピストンの2ストロークである。パワーサイクル - 実際にあなたの車を動かすのに必要なパワーを生成するプロセス - は、ピストンの4ストロークを必要とします。エンジン内部のピストン操作と4つの異なるステップを詳しく見てみましょう：
摂取：パワーサイクルを開始するには、まずエンジンが必要とするのは、空気と燃料の混合気がシリンダーに入ることです。ピストンが下降し始めると、吸気弁がシリンダヘッド内で開く。約15：1の比率の空気 - 燃料混合気がシリンダに入る。ピストンがストロークの底に来ると、吸気弁が閉じてシリンダを密封する。
圧縮：ピストンはシリンダ内を上昇し、混合気を圧縮します。ピストンリングは、圧縮の損失を防ぐために、シリンダ内のピストンの側面をシールします。ピストンがこのストロークの頂部に達すると、シリンダの内容物は極度の圧力下にある。通常の圧縮は、8：1から10：1までです。つまり、シリンダー内の混合物は元の圧縮されていないボリュームの約1/10に圧縮されています。
力：シリンダーの内容物が圧縮されると、点火プラグが混合気を点火します。制御された爆発が起こり、ピストンが下方に押し込まれます。これは、パワーストロークと呼ばれ、これがクランクシャフトを回転させる力であるためです。
排気：ピストンが動力行程の最下部にあるとき、シリンダヘッドの排気弁が開きます。ピストンが再び上方に移動すると（他のシリンダで発生する同時の動力サイクルによって駆動される）、シリンダ内の燃焼ガスは、排気弁を介してエンジンから押し出される。ピストンがこのストロークの最上部に達すると、排気バルブが閉じ、サイクルが再び始まります。
このことを考慮あなたのエンジンが700RPM、または毎分回転数でアイドリングしている場合、それはクランクシャフトが1分間に700回完全に回転していることを意味します。パワーサイクルは1回転おきに発生するため、各シリンダはアイドル時に毎分350回の爆発を行います。
エンジンはどのように潤滑されていますか？
オイルはエンジンの作動に不可欠な液体です。内部のエンジンコンポーネントには、オイルが通過するオイル通路と呼ばれる小さな溝があります。オイルポンプはオイルパンからエンジンオイルを吸い込み、エンジンに循環させて密閉された金属製のエンジン部品をスムーズに動かします。このプロセスは部品の潤滑に留まらず、それは、過度の熱を発生させ、内部エンジン部品を冷却し、シリンダー壁とピストンの間のようなエンジン部品の間に緊密なシールを作り出す摩擦を防止する。
空気 - 燃料混合物はどのようにして作られていますか？
エンジンが作動したときに発生する真空によって、空気がエンジンに吸い込まれる。空気がエンジンに入ると、燃料噴射器は、空気と約14.7：1の比率で混合する燃料を噴霧する。この混合物は、各吸気サイクル中にエンジンに吸入される。
これは、現代のエンジンの基本的な内部動作を説明しています。このプロセス中に数十のセンサー、モジュール、およびその他のシステムとコンポーネントが作動し、エンジンを稼働させることができます。道路に乗っている大多数の自動車は、エンジンが同じように作動しています。エンジンの何百ものコンポーネントが円滑に、効率的に、長年にわたって何千マイルも使用できるようにするために必要な精度を考慮する場合は、作業エンジニアとメカニックがあなたの必要な場所行く。