内燃機関とは何ですか？

内燃機関とは何ですか？

内燃機関（ICE）は、作動流体の流れ回路の不可欠な部分である燃焼室内で酸化剤（通常は空気）による燃料の燃焼が起こる熱機関である。

内燃機関では、燃焼によって生成される高温高圧ガスの膨張は、エンジンの一部の部品に直接力を及ぼします。 この力は、通常、ピストン、タービンブレード、ロータ、またはノズルに適用されます。

この力は部品を遠くに移動させ、化学エネルギーを使用可能な運動エネルギーに変換し、モーターが取り付けられているものを駆動、移動、または推進するた これはエンジンの重量かサイズが重要である適用のための外的な燃焼機関を取り替えます。

内燃機関という用語は、通常、より一般的な四ストロークおよび二ストロークピストンエンジンのような燃焼が断続的であるエンジンを指し、六ストロー

第二種内燃機関は、ガスタービン、ジェットエンジン、ほとんどのロケットエンジンの連続燃焼を使用しており、それぞれが前述と同じ原理の内燃機関である。 銃器はまた、内燃機関の一形態であるが、それらは非常に特殊であるため、通常は別のカテゴリーとして扱われる。

これとは対照的に、蒸気やスターリングエンジンなどの外燃機関では、燃焼生成物で構成されていない作動流体にエネルギーが放出されたり、混合されたり、汚染されたりします。 外燃機関の作動流体には、空気、温水、加圧水、またはボイラー内で加熱される液体ナトリウムが含まれる。

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氷は、通常、ガソリンやディーゼル燃料などのエネルギー密度の高い燃料、化石燃料から作られた流体によって駆動されます。 多くの静止した適用がある間、ほとんどのICEsは移動式適用で使用され、車、航空機およびボートのような車のための支配的な電源である。

誰が内燃機関を発明したのですか？

1823年、サミュエル-ブラウンは米国で工業的に適用された最初の内燃機関の特許を取得しました。

最初の商業的に成功した内燃機関は1860年頃にÉtienne Lenoirによって作成され、最初の近代的な内燃機関は1876年にNicolaus Ottoによって作成されました。 1872年、アメリカ人のジョージ・ブレイトンが最初の市販の液体燃料式内燃機関を発明した。

Étienne Lenoirは1822年にMussy-la-Villeで生まれましたが、当時はルクセンブルクにありましたが、現在はベルギーの一部です。 1850年代初頭、彼はフランスのパリに移住し、そこでエンジニアとして働き、電気を実験した。

1860年、彼は三輪馬車に搭載されたガス燃焼単気筒内燃機関の特許を取得しました。 それは合理的にうまく機能しましたが、それは低燃費ではなく、多くの騒音を作り、頻繁に過熱しました。 エンジンを冷却するために水が供給されなかった場合、エンジンは完全にシャットダウンし、ガス状の燃料を保持するためにタンクが必要でした。

1863年、彼はガソリンで走る三輪馬車を建設した。 パリでのデモンストレーションでは、車は11km/hの平均速度に相当する約3時間で3kmの距離をカバーしました。

全然速すぎない！ ゆっくりと動くよりも、馬車についてとても印象的だったのは何ですか？ まあ、それは馬やラバではなく、モーターによって駆動されていたという事実は、それが本当の革新をしました。 彼のエンジンは比較的成功し、合計で約500台のエンジンが製造されたが、多くの改善の余地は残っていた。

レノワールは普仏戦争中にフランスを支援したため、1870年にフランス市民となった。 1881年、彼は電信の進歩のために、レジオンドヌール、卓越性のための賞を受賞しました。 レノワールは実質的に自動車を発明したが、レノワールは晩年に極貧だった。 1900年にフランスで死去した。

内燃機関はどのように機能しますか？

内燃機関（ICE）では、燃料の着火と燃焼がエンジン内で発生します。 燃焼とも呼ばれる燃焼は、燃料と空気の混合物からエネルギーを放出するための基本的な化学的プロセスです。 その後、エンジンは燃焼からのエネルギーの一部を仕事に変換します。

エンジンは固定シリンダーと動くピストンで構成されています。 膨張する燃焼ガスはピストンを押し込み、ピストンはクランクシャフトを回転させる。 ピストンが燃料-空気混合物を圧縮した後、火花がそれを点火し、燃焼を引き起こす。 燃焼ガスの拡張は力の打撃の間にピストンを押す。

最終的には、パワートレイン内の歯車のシステムを介して、この動きが車両の車輪を駆動します。

スパーク点火ガソリンエンジンと圧縮点火ディーゼルエンジンの二つのタイプの内燃機関が現在生産されています。 それらのほとんどは4ストロークであるため、サイクルを完了するには4つのピストンストロークが必要です。 このサイクルは、吸気、圧縮、燃焼、パワーストローク、排気の四つの異なるプロセスで構成されています。

火花点火ガソリンエンジンと圧縮点火ディーゼルエンジンは、燃料の供給方法と点火方法が異なります。 火花点火エンジンでは、燃料は空気と混合され、吸気プロセス中にシリンダ内に吸引される。 ピストンが燃料-空気混合物を圧縮した後、火花はそれを点火し、燃焼を引き起こす。

燃焼ガスの膨張により、パワーストローク中にピストンが押し出されます。 ディーゼルエンジンでは、空気はエンジンに引き込まれ、圧縮されます。 ディーゼル機関はそれからそれを発火させる熱い圧縮空気に適した、メーターで計られた量の燃料を吹きかける。

内燃機関の用途

内燃機関は、現在存在する最も広く適用され、広く使用されている発電装置である。 例としては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタービンエンジン、ロケット推進システムなどがある。

ICエンジンに多くの適用がのようなあります,

• ガソリンエンジン：自動車、船舶、航空機
• ガスエンジン：産業用電力
• ディーゼルエンジン：自動車、鉄道、電力、船舶
• ガスタービン：電力、航空機、産業、船舶

内燃機関の分類

現在生産されている内燃機関には、スパーク点火ガソリンエンジンと圧縮点火ディーゼルエンジンがある。エンジン。 これらのほとんどは4ストロークサイクルエンジンであり、サイクルを完了するために4つのピストンストロークが必要であることを意味します。

ICエンジンは、使用される燃料、熱力学的サイクル、点火の種類、冷却システムの種類、シリンダ配置、充電方法などに基づいて分類することができます。 今、私たちはそれを詳細に研究します。

1)操作の周期に従って:

私達はICエンジンが循環操作の機械エネルギーに化学エネルギーを変えることを知っています。 カルノーサイクル、オットーサイクル、ディーゼルサイクル、ランキンサイクルなど、多くの熱力学的サイクルがあります。 ICエンジンは、オットーサイクルとディーゼルサイクルとデュアルサイクルの三サイクルで動作します。 従ってそれに従って、ICエンジンは次のタイプに分類することができます。

1. オットーサイクルエンジン：

それはまた、火花点火エンジンや定容積熱付加エンジン、ガソリンエンジンなどとして知られています。 このサイクルでは、熱添加（燃料燃焼）と除去（排気）は一定の体積で行われ、膨張と圧縮は等エントロピーで行われます。 これらのエンジンは高速で低い電力を与える。

2. ディーゼルサイクルエンジン

これは、圧縮点火エンジン、ディーゼルエンジン、定圧エンジンなどとして知られています。 このサイクルでは、熱添加（燃料燃焼）は一定の圧力で行われ、熱除去は一定の体積で行われます。 このエンジンは低速で高い発電を与えます。

3. デュエルサイクルエンジン：

デュアルサイクルは、オットーサイクルとディーゼルサイクルの組み合わせです。 このエンジンでは、熱添加は一定の体積と一定の圧力の両方で一定の比率で行われます。

一部のエンジンはスターリングサイクルとエリクソンサイクルで動作しますが、これらは商業的に使用されていません。

2)使用される燃料の種類に応じて:

私たちのほとんどは、これらのエンジンについて知っています。 これらはガソリンエンジンとディーゼルエンジンです。 この頃はLPG、CNG、水素、等のような気体燃料。 ICエンジンにも使用されています。 これらのエンジンは、非伝統的なエンジンと呼ばれています。

3）充電方法によると：

充電とは、燃料-空気混合物の入場がどのように行われるかを意味します。 これは次のように分類することができます。

1. 自然吸気エンジン:

このエンジンでは、シリンダー内の圧力と大気圧の違いにより、混合気（SIエンジン）または空気単独（CIエンジン）の入場が行われます。

2. 過給エンジン：

このエンジンでは、シリンダー内の電荷の入場に別の圧縮機が使用されます。 この圧縮機はエンジン力を使用して動きます（ベルトドライブが付いているクランク軸と接続される）。

3. ターボチャージャー付きエンジン：

このエンジンは、排気ガスの力を利用してシリンダーに空気を吸い込み、実行するタービンを使用しています。 それはまた過給のようですが、圧縮機は排気ガスによって回るタービンによって動きます。

4）点火に応じて：

ICエンジンでは、充電の点火は二つの方法で行うことができます。 最初の1つでは、別の点火プラグか他のどの装置も燃料（火花点火エンジン）を発火させるのに使用され、他の1つは圧縮か燃料（圧縮点火エンジン）の

だから、これらの方法によれば、二つのエンジンが利用可能です火花点火エンジンまたはSIエンジン（ガソリンエンジン）と圧縮点火エンジンまたはCIエ

5)点火システムの種類に応じて:

ガソリンエンジンでは、燃料を点火するために点火プラグを使用しました。 点火プラグのこの火花は点火装置によって、作り出します。 点火システムによると、2つのタイプのエンジンがあります。 最初の1つは電池の点火エンジン（火花を発生させるのに電池を使用して下さい）であり、もう1つは磁気点火エンジン（火花を発生させるのに小さい発電機を使用して下さい）です。

6)エンジンの設計に従って:

1. レシプロエンジン:

このタイプのエンジンでは、燃料の燃焼によって発生する圧力力を使用して往復運動で動くピストンが使用される。 クランク軸は回転式動きにこの交換の動きを変える。 自動車エンジンのほとんどは往復式である。

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2. ロータリーエンジン：

ロータリーエンジンでは、ローターが使用されます。 燃料の燃焼によって発生する圧力力がこのロータに作用し、これが車輪をさらに回転させる。 ワンケルエンジンは、ロータリーエンジンの一種です。 これらのエンジンは現在、自動車エンジンには使用されていません。

7)冷却に応じて:

ICエンジン、空冷、水冷の二つのタイプの冷却が使用されています。 したがって、エンジンは空冷エンジンまたは水冷エンジンです。 これらの冷却システムには両方とも独自の利点がありますが、これについては後で説明します。 エンジンオイルは冷却媒体としても機能しています。

8)エンジンのストロークに応じて:

ストロークは、ピストンがシリンダー内またはTDCからBDCまで移動できる最大距離であることがわかります。 エンジンがTDCからBDCに移動する場合、それは1ストロークと呼ばれます。 それがBDCに戻る場合、それは2ストロークと呼ばれます。 クランクシャフトは、二つのストロークで一つの回転を行います。 それによると、3つのタイプのエンジンが発明されました。

1. ツーストロークエンジン：

このエンジンでは、クランクシャフトは、一つのパワーストロークで一つの回転を行います。 このエンジンは他と比較されるより多くの力を与える。 それは射手、船、発電機、等で使用されます。

続きを読む:ツーストロークエンジンとは何ですか？ そして、4ストロークエンジンとは何ですか？

2. 四ストロークエンジン：

このエンジンは、一つのパワーストロークで二つのクランクシャフトの回転を与えます。 それらは低い電力高性能を与えます。 それは車、トラック、バイク、等で使用されます。

3. 6ストロークエンジン:

これらのエンジンは開発中です。 名前が示すように、それは一つのパワーストロークで三つのクランクシャフトの回転を与えます。

9)エンジンの配置に応じて:

これらのエンジンは、言葉に比べて図でよりよく理解することができます。