ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの違いをガールフレンドに説明できますか？ 4ストロークおよび2ストロークエンジンですか？ いや？ それから私はあなたを猫に招待します。
4ストロークエンジン
作動する4ストロークエンジンは、1876年にドイツのエンジニアニコラウスオットーによって最初に導入されました。それ以来、オットーサイクルとしても知られています。 しかし、それでも4ストロークと呼ぶ方が正しいです。 4ストロークエンジンは、おそらく最も現代的なタイプのエンジンの1つです。 ほとんどすべての車やトラックで使用されています。
4つの基準とは、 吸気 、 圧縮 、 ストローク 、 排気のことです。 各サイクルは1回のピストンストロークに対応し、その結果、各シリンダーの作業プロセスはクランクシャフトの2回転で行われます。
入口
吸気中、ピストンは下向きに動き、吸気バルブから混合気の新しい部分を引き込みます。 問題のエンジンの際立った特徴は、ピストンの下方への動きの結果として形成される真空により、吸気バルブが開くことです。
圧縮
トルクによりピストンが上昇し、それにより混合気が圧縮されます。 ピストンの上昇に起因する圧力が増加すると、入口バルブが閉じます。
作業ストローク
圧縮ストロークの上部で、火花が圧縮燃料に点火します。 燃料が燃焼すると、ピストンに作用するエネルギーが放出され、ピストンが下に移動します。
リリース
ピストンが最下点に達すると、排気バルブが開き、ピストンが上方に移動することにより排気ガスがシリンダーから排出されます。
2ストロークエンジン
2ストロークエンジンでは、各シリンダーの作業プロセスはクランクシャフトの1回転、つまり2ピストンストロークで行われます。 2ストロークエンジンでの圧縮および作動ストロークは、4ストロークエンジンと同じ方法で発生しますが、シリンダーの洗浄と充填のプロセスは組み合わされ、個別のサイクル内ではなく、補助ユニットを使用してピストンが下死点近くにある短時間で実行されます-パージポンプ。 Wiki
クランクシャフトの各動きの2ストロークエンジンには1つの動作ストロークがあるため、2ストロークエンジンは4ストロークエンジンよりも常に強力です（同じボリュームのエンジンを使用する場合）。 前者を支持する重要な要素は、よりシンプルで軽量な設計です。 これらのエンジンは、ガソリン式のこぎり、ボートエンジン、スノーモービル、軽バイク、航空機モデルで広く使用されています。
このタイプのエンジンの議論の余地のない欠点は、その非効率性です。これは、かなりの割合の燃料が燃え尽きず、排気ガスとともに排出されるためです。
入口
ピストンの上方移動中に生じる真空により、混合気がクランク室に吸い込まれます。
燃焼室の圧縮
圧縮中、吸気バルブはクランク室の圧力によって閉じられます。 燃料混合物は、サイクルの最後の段階で圧縮されます。
燃料混合物の移動/放出
ストロークの終わりに向かって、ピストンは圧縮された混合気をクランク室からマスターシリンダーへの入口チャネルに沿って移動させます。 空気と燃料の混合物は、排気バルブを介してマスターシリンダーを出る排気ガスを置換します。 残念ながら、一定量の未燃燃料もシリンダーから排出されるため、2ストロークエンジンの設計は経済的ではないと見なされます。
圧縮
次に、ピストンがトルクによって駆動されて上昇し、混合燃料を圧縮します。 （この時点で、ピストンの下で次の吸気ストロークが発生します）。
作業ストローク
ビートの一番上で、スパークプラグは混合燃料に点火します。 結果として生じるエネルギーにより、サイクルが終了するまでピストンが下降します。 （この時点で、燃料はシリンダーの下部にあるクランク室で圧縮されます）。
4ストロークディーゼルエンジン
ディーゼルエンジンの特徴は、改良された燃料点火システムです。
1897年に彼のタイプのエンジンを作成したルドルフディーゼルは、彼のエンジンがこれまでに作成された中で最も効率的であると述べました。 これまで、彼の発案は最も経済的なエンジンの1つです。
入口
吸気バルブが開き、新鮮な空気（燃料なし）がシリンダーに吸い込まれます。
圧縮
ピストンが上昇すると、空気が圧縮され、シリンダー内の温度が上昇します。 サイクルの終わりに、空気が非常に熱くなるので、温度は燃料に点火するのに十分になります
注入
圧縮行程の上部近くで、燃料噴射装置はシリンダーに燃料を噴射します。 熱い空気に触れると、燃料に点火します。
作業ストローク
燃料が燃焼すると、ピストンに作用するエネルギーが放出され、ピストンが下に移動します。
リリース
排気バルブが開き、排気ガスがシリンダーから出ます。
ロータリーピストン内燃機関（ワンケルエンジン）
ワンケルロータリーピストンエンジンは驚くべき創造物であり、4つのオットーサイクルサイクルの非常に複雑な再開発を提供します。 前世紀の50年代にフェリックスヴァンケルによって開発されました。
ワンケルエンジンでは、環状ギアを備えた三面体ローターが細長いチャンバー内の固定ギアシャフトの周りを回転します。
今日、このタイプのエンジンを開発して普及させるための最大の努力はマツダによって行われていますが、それでも4ストロークエンジンが最も人気があります。 AvtoVAZは、このタイプのエンジンをジャイロ飛行機でも使用しています。
- 従来のガソリンエンジンに対する利点：
- 低振動。 ロータリーピストンエンジンは完全に機械的にバランスが取れているため、マイクロカー、モーターカー、ユニカーなどの軽自動車の快適性が向上します。
- ロータリーピストンエンジンの主な利点は、その優れた動的特性です：ローギアでは、従来のピストン内燃エンジンの場合よりもエンジンに過度の負荷をかけることなく、より高いエンジン速度（8000 rpm以上）で100 km / h以上で車を運転できます。
- 高出力密度（hp / kg）、理由：
- 全体の寸法が1.5〜2倍小さくなります。
- 35-40％少ない部品数
- 欠点 ：
- クイックウェア
- 過熱する傾向
- 製造の難しさ
- 低回転での低経済
入口
混合気はこの回転段階で吸気バルブから入ります。
圧縮
燃料混合物はここで圧縮されます。
作業ストローク
ストローク、混合燃料がここで点火され、ローターが円を描くように回転します。
リリース
排気ガスはここから出る
CO 2のエンジン
このタイプのエンジンは蒸気で駆動できますが、多くの場合、圧縮空気または二酸化炭素で動作する航空機の小型モデルで見つけることができます。
このアニメーションは、CO2タンクを示しています。 圧縮CO2は、放出されると気体になる、つまり通常の大気温度と圧力で液体二酸化炭素が沸騰する液体であるため、このタイプのエンジンが1組のCO2で動作していると誤解しないでください。
入口
サイクルの最上部で、ピストンピンがボールバルブを押して、高圧のガスをシリンダーに送ります。
作業ストローク
ガスが膨張してピストンが下に移動する
リリース
ピストンが排気バルブを開くと、加圧ガスがシリンダーを出ます。
終了
トルクはピストンを上げてサイクルを完了します。
ジェットエンジン
著者によると、ロケットエンジンとターボジェットエンジンの設計は目立っていますが、彼の意見では彼らの作品のアニメーションはあまりにも退屈です。
ロケットエンジン
ロケットエンジンは、そのファミリーの中で最もシンプルですので、始めましょう。
宇宙空間でロケットエンジンを作動させるには、燃料と同様に酸素を供給する必要があります。 酸素と燃料の混合物は燃焼室に噴射され、そこで連続的に燃焼します。 高圧のガスはノズルから排出され、反対方向にドラフトが発生します。
自分でこの原理を試すには、おもちゃのボールを膨らませて手から離します-ロケットエンジンはほぼ同じように動作します;）
ターボジェットエンジン
ターボジェットエンジンは、ロケットエンジンと同じ原理で作動しますが、大気から燃焼に必要な酸素を奪うという唯一の特徴があります。 その設計により、排気された高高度で最も効果的です。
類似の瞬間：燃料はロケットのように燃焼室で継続的に燃焼します。 膨張したガスはノズルを通って燃焼室から出て、反対方向の推力を形成します。
違い：ノズルから出る途中で、一定量のガス圧がタービンの回転に使用されます。 タービンは、単一のシャフトで接続された一連のネジです。 ネジの各ペアの間には、ステーター（コンプレッサーガイド）があります。 この装置は、ガスがプロペラブレードをより効率的に通過するのに役立ちます。
エンジンの前で、タービンシャフトがコンプレッサーを回転させます。 コンプレッサーはタービンと同じように機能しますが、反対方向のみです。 その機能は、エンジンに入る空気の圧力を高めることです。 タービンが空気を押し出し、コンプレッサーが吸い込みます。
ターボプロップエンジン
ターボプロップエンジンはターボジェットに似ていますが、唯一の特徴は、燃焼室から出るガスがタービンを大きく回転させ、エンジンの前でスクリューを回転させることです。 彼はトラクションを作成します。 低高度で効果的です。
ターボファンエンジン
ターボファンエンジンは、ターボジェットとターボプロップの間の妥協のようなものです。 ターボジェットとして機能しますが、1つの特徴があります。タービンシャフトが外部ファンを回転させます。外部ファンは、プロペラよりも多くのブレードとスピンを備えています。 これにより、このエンジンは、空気が排出される高度で効率を維持できます。
ソース：
www.animatedengines.com
- Ultimate Visual Dictionary、DK Publishing Inc.、1999
- Atkinson Cycle Engineの構築、Vincent Gingery、David J Gingery Publishing、1996
- スターリングエンジンマニュアル、ジェームズG.リゾ、カムデンミニチュアスチームサービス、1995
- Modern Locomotive Construction、JGA Meyer、1892、Lindsay Publications Inc.、1994年に転載
- 五百と七の機械式ムーブメント、ヘンリー・T・ブラウン、1896年、The Astragal Press、1995年に転載
- Model Machines / Replica Steam Models、Marlyn Hadley、Model Machine Co.、1999
- Air Board Technical Notes、RAF Air Board、1917年、Camden Miniature Steam Servicesにより転載、1997年
- 内部火災、ライル・カミンズ、カルノー・プレス、1976
- トヨタWebサイトプリウスの仕様
- 作成できる蒸気エンジンとスターリングエンジン、ブック2、さまざまな著者、Village Press、1994
- ナイトの新しいアメリカ機械辞典、サプリメントエドワードH.ナイト、AM、LL。 D.、ホートン、ミフリンと会社、1884
- トーマス・ニューコメン、蒸気機関の先史LTCロルト、デビッド・アンド・チャールズ・リミテッド、1963
- 低温差動スターリングエンジンの紹介James R. Senft、Moriya Press、1996
- スターリングエンジンの紹介ジェームズ・R・センフト、森谷出版、1993
UPD： WankelとCO2エンジンを追加しました。それらは私にとって最も興味深く、実用的でした。
UPD2：ロケット、ターボジェット、ターボプロップ、ターボファンなどのジェットエンジンの全ファミリの説明を追加しました。