サイクル

車を走らせるためには、エンジンを始動させ、連続した爆発力を得る必要があります。これは、まるで複雑な仕掛けを持つ時計のゼンマイを巻き上げるような工程です。まず、運転者が鍵を回す、あるいは始動ボタンを押す動作をきっかけに、電気の流れがスターターモーターへと送られます。スターターモーターは、電気の力で回転する小さなモーターで、エンジン内部のクランク軸という太い軸を回転させるための重要な役割を担います。スターターモーターには小さな歯車（ピニオンギア）が付いており、これがクランク軸の先端にある歯車に噛み合います。まるで歯車と歯車が噛み合って大きな歯車を回すように、スターターモーターはクランク軸を力強く回転させます。 クランク軸が回転を始めると、それに繋がるピストンと呼ばれる部品がシリンダーと呼ばれる筒の中で上下運動を始めます。このピストンの上下運動によって、シリンダー内では吸気、圧縮、爆発、排気の４つの動作が順に行われます。まず、ピストンが下がることでシリンダー内に新鮮な空気と燃料の混合気が吸い込まれます（吸気）。次に、ピストンが上がり、混合気をぎゅっと圧縮します（圧縮）。そして、圧縮された混合気に点火プラグから火花が飛び、爆発が起こります（爆発）。この爆発の力はピストンを押し下げ、クランク軸を回転させます。最後に、ピストンが再び上がると、燃えカスがシリンダーから排出されます（排気）。この一連の動作を繰り返すことで、エンジンは連続した回転力を得ます。最初の爆発が起き、エンジンが自ら回転を続けることができるようになると、スターターモーターの役割は終わり、ピニオンギアはクランク軸から離れます。まるでバトンを渡すリレー選手のように、エンジンは自分の力で回転を続け、車は走り始めるのです。現代の車は、電子制御技術の進歩により、これらの複雑な工程が自動的に、そしてスムーズに行われるようになっています。

車は、今の世の中でなくてはならない移動の手段となっています。人や物を運ぶだけでなく、経済活動や日々の暮らしを支える重要な役割を担っています。そして、その車の心臓部と言えるのが動力源であるエンジンです。エンジンは精密で複雑な機械ですが、基本的な仕組みは「繰り返し」という考え方で理解することができます。この繰り返しは「回り」とも呼ばれ、ある状態から始まり、変化を経て元の状態に戻る一連の流れを指します。 エンジンの回りには、吸気、圧縮、爆発、排気の四つの行程があります。吸気行程では、ピストンが下がり、空気と燃料の混合気がエンジン内部に取り込まれます。この混合気は、次の圧縮行程でピストンが上がることで圧縮され、温度と圧力が上昇します。そして、爆発行程では、圧縮された混合気に点火プラグで火花が飛ばされ、爆発的に燃焼します。この燃焼によってピストンが押し下げられ、車が動くための力が発生します。最後の排気行程では、ピストンが再び上がり、燃えカスがエンジン外部へ排出されます。この一連の行程を繰り返すことで、エンジンは継続的に動力を生み出しています。 エンジンの回りには、ガソリンエンジンでよく使われる「おっとサイクル」や、ディーゼルエンジンで使われる「でぃーゼルサイクル」など、様々な種類があります。これらの違いは、主に燃料の種類や点火方法、圧縮比などにあります。それぞれの回りの特徴を理解することで、エンジンの効率や性能についてより深く知ることができます。本稿では、エンジンの働きを理解する上で重要な、様々な回りについて詳しく説明していきます。それぞれの回りの仕組みや特徴、そして利点や欠点などを理解することで、車全体の性能や燃費についてもより深く理解できるようになるでしょう。