ディーゼルエンジンは何で動くのですか？

ディーゼルエンジンの仕組み: 高圧空気と燃料の力

ディーゼルエンジンは、独自の燃焼プロセスにより、ガソリンエンジンとは異なる動作原理で機能します。この技術は、その発明者であるドイツのエンジニア、ルドルフ・ディーゼルにちなんで名付けられました。

ディーゼルエンジンの構成

ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンと同様の主要コンポーネントを備えています。これらには以下が含まれます。

• シリンダー: 燃料が燃焼するチャンバー
• ピストン: 燃焼ガスの力で上下運動する
• クランクシャフト: ピストンの動きを回転運動に変換する
• バルブ: 燃料と空気の吸入口と排出口を制御する

ディーゼルエンジンの仕組み

ディーゼルエンジンの燃焼プロセスは、次の一連のステップに従います。

• 吸気行程: インテークバルブが開くと、ピストンがシリンダー内で下がり、空気のみを吸入します。
• 圧縮行程: ピストンがシリンダー内で上昇し、吸入した空気を非常に高い圧力まで圧縮します。この圧縮により、空気の温度が上昇します。
• 噴射行程: シリンダー内の空気圧が十分に高くなると、高圧インジェクターから燃料が噴射されます。
• 自己着火: 圧縮された高温空気と燃料が接触すると、燃料は自然発火します。着火プラグは必要ありません。
• 動力行程: 燃焼により発生したガスが膨張し、ピストンを下方に押し下げます。この運動がクランクシャフトに伝わり、車輪を回転させます。
• 排気行程: 排気バルブが開くと、ピストンがシリンダー内で上昇し、燃焼ガスを排気システムから排出します。

ディーゼルエンジンの特徴

ディーゼルエンジンには、次のような特徴があります。

• 高い効率: ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンよりも燃料効率に優れています。これは、ディーゼル燃料のエネルギー密度が高く、空気だけで燃料を燃焼させるためです。
• 高いトルク: ディーゼルエンジンは、低回転域でも高いトルクを発生します。これは、ディーゼル燃料の燃焼速度が遅いことによるものです。
• 耐久性: ディーゼルエンジンは一般的にガソリンエンジンよりも耐久性があります。これは、ディーゼル燃料が潤滑特性を備えており、エンジン内の部品を保護するためです。

ディーゼルエンジンにおける新しい技術

近年、ディーゼルエンジンのパフォーマンスと環境性能を向上させるために、いくつかの新しい技術が開発されています。これらの技術には以下が含まれます。

• コモンレールインジェクション: 燃料をシリンダーに均等に分散させる高圧燃料噴射システム
• ターボチャージャー: 空気をシリンダー内に圧送してエンジンの出力と効率を向上させるデバイス
• ディーゼル粒子フィルタ: 排気ガスから粒子状物質を除去する装置

これらの新技術により、ディーゼルエンジンはより効率的で環境に優しくなりました。それらは、トラック、バス、乗用車などのさまざまな用途に使用されています。