【7種類！】いろいろなエンジンの仕組みについて解説していきます！

エンジンは原動機とも呼ばれ、熱エネルギーなどの自然エネルギーを往復運動などの機械的仕事に変える装置です。その種類はたくさんあり、その仕組みも種類によって様々です。

まずは自動車エンジンとして一般的なレシプロエンジンの種類とその仕組みについて見ていきましょう！

レシプロエンジンは、往復機関を持ちシリンダー内をピストンが往復することで回転運動を生み出す仕組みのエンジンです。その工程は、吸気・圧縮・燃焼・排気の4サイクルからなり、1回の往復運動でこの4サイクルを終えるエンジンを2ストロークエンジン、2回の往復で終えるエンジンを4ストロークエンジンと呼びます。

ガソリンエンジンは、レシプロエンジンの中でもシリンダ内に空気と燃料の混合気を吸気して点火プラグによって爆発を起こす仕組みのエンジンです。自動車用のエンジンとして一般的です。

ディーゼルエンジンは、レシプロエンジンのうち点火プラグを持たず、圧縮した空気に燃料を滴下することで自己発火させて爆発を起こす仕組みのエンジンです。
1892年に、ドイツ人のルドルフ・ディーゼル氏によって発明されました。日本ではトラックなどの大型車に主に搭載されていますが、ヨーロッパでは乗用車にも多く搭載されています。

現在、自動車に搭載されている一般的なエンジンはこのピストン運動によって回転運動を得る仕組みのレシプロエンジンですね。

ロータリーエンジンは、レシプロエンジンと同様に吸気・圧縮・爆発・排気の4サイクルを繰り返しますが、ピストンとシリンダーを用いずに代わりにローターがハウジングを回転する仕組みのエンジンです。
ここでは数あるロータリーエンジンの中から、1954年にドイツ人のフェリックス・バンケル氏によって発明されたバンケルエンジンの仕組みを紹介します。

バンケルエンジンは、ルーローの三角形と呼ばれる形のローターがペリトロコイド形のハウジング内を回転運動する仕組みのエンジンです。1回の爆発で出力軸も1回転するため、クランクシャフト2回転で1サイクルを終える4ストロークレシプロエンジンと比べて、排気量あたりの出力が2倍になるという利点があります。

バンケル型のロータリーエンジンは過去に日本のマツダが製造・販売を行っていましたが2016年現在、ロータリーエンジンを搭載した新車は販売されていません。

レシプロエンジンやロータリーエンジン以外のエンジンとその仕組みについても紹介します！

ジェットエンジンは、主に航空機に搭載されているエンジンでレシプロエンジンやロータリーエンジンのように燃焼室で圧縮を行うのではなく、吸気・圧縮・燃焼・排気の4サイクルをそれぞれ別の場所で行うエンジンです。
レシプロエンジンなどのように回転運動を得るのではなく、燃焼による膨張圧力を後方に噴射することで推進力を生み出しています。

ロケットエンジンは、ジェットエンジンと同様に燃焼によって得られた圧力を後方に噴射することで反作用の力を得て推進する仕組みのエンジンです。ジェットエンジンとの大きな違いとして、ロケットエンジンは主に宇宙で用いられるため、外気を吸気するのではなく酸素ボンベを用いています。

ガスタービンエンジンは、燃料を燃やすことで得られた高温のガスによってタービンを回して回転運動を得る仕組みのエンジンです。現在ではヘリコプターなどに用いられています。

スターリングエンジンの歴史は古く、1816年にスコットランドの牧師であるロバート・スターリングによって発明されました。その仕組みは、外部の温度差によって作動ガスを膨張・収縮させることでピストンを往復運動させ、結果的に回転運動を得ることができます。このエンジンは他のエンジンに比べて熱効率が高く燃料の種類を選ばないため、エコなエンジンとして実用化が望まれています。

様々な仕組みで動くエンジンが発明されていますね。

ここまでいろいろなエンジンの仕組みについて見てきました。自動車に搭載されているエンジンの他にも様々な仕組みのエンジンがあるようですね。それぞれのエンジンの詳しい仕組みや歴史を調べてみると面白いかもしれません。ぜひ調べてみてください！

読んでいただきありがとうございました！