ハイブリッド・エンジン

【ハイブリッド・エンジン(3)】内燃機関

2016/08/23

【ハイブリッド・エンジン(2)】蒸気機関➡

2016年の世界情勢で、車の燃費をさらに向上させることは必須の目標です。ヨーロッパ(EU)の2021年の規制ででは、日本のJC08規制より実走に近い規制で、日本の誇るハイブリッド車であるプリウスの40km/Lでもクリアすることは叶わないと見られています。
そこでハイブリッド・エンジンを主として、現在の自動車用エンジンについて、周辺知識を含めて基礎知識を確かめておきたいと考えます。

内燃機関の種類

内燃機関が圧倒的に効率の面で有利であることから、自動車用エンジンなどとして広く使われてきました。飛行機などでも長く使われてきたのですが、ジェットエンジンの登場で一気にレシプロエンジンは駆逐されました。それはやはりプロペラを介して推力を得ることの効率の悪さがあり、ソニックブーム(音の壁)などの問題で技術的に限界が来ています。

<以下、写真出典フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』>

■レシプロ・エンジン

これはピストンの往復運動をクランクシャフトを介して回転運動に変えるエンジンを称しています。自動車用エンジンとしては大多数を占めています。現在、このエンジンの熱効率の向上策が図られており、この10年で急速な進歩を遂げてきました。

レシプロエンジン 

出典:https://ja.wikipedia.org/wiki/レシプロエンジン 

4-Stroke-Engine (1)

これは1シリンダー(気筒)の断面図です。自動車用エンジンではレシプロエンジンでもその大多数は4サイクル(ストローク)エンジンです。

動画1吸入

動画2圧縮

動画3爆発

動画4排気

の2回転で4動作を繰り返していきます。バイクなどでは2サイクルエンジンがあります。

 

 

■タービン(ジェット)・エンジン

ジェットエンジン 

出典:https://ja.wikipedia.org/wiki/ジェットエンジン 

ジェット・エンジンの動作原理(詳細図)

航空機用エンジンで知られていますが、アメリカ軍のM1戦車にも使われています。純粋なターボジェット・エンジンから、国産旅客機YS-11に使われたターボプロップ、現在では燃費向上のためほとんどの航空機でターボファン・ジェットエンジンが使われています。

自動車用としてはスピード記録挑戦のための特殊車両を除き使われていません。

■ロータリー・エンジン

ロータリーエンジン

出典:https://ja.wikipedia.org/wiki/ロータリーエンジン 

Wankel_Cycle_anim_ja

世界で唯一日本のマツダが実用化に成功したエンジンです。ヴァインケルンの特許を買い、実用化に成功したロータリーエンジンはレシプロエンジンに対して排気量で1/2で同じ出力を出し、ツーリングカーレースで50連勝を誇った初代(C10)GT-Rを破ったことで有名となり、これからはロータリーの時代であると思われたのですが、石油ショック以降、燃費の悪さで実用化が難しくなっています。しかし、その燃費以外の効率の良さから、マツダはあきらめていないようで燃費規制をクリアした車両を開発しているようです。日本だけの宝物ですのでぜひとも復活してほしいものです。

【ハイブリッド・エンジン(4)】レシプロ・エンジン➡

 

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