4ストロークエンジンのしくみは?

4ストロークエンジンを支える4つの工程

ガソリンエンジンの主流は4ストロークエンジンです。では、ガソリンを燃焼させて運動エネルギーを発生させるためにはどんなメカニズムが働いているのでしょうか。

 

4ストロークというだけあって、「吸入」「圧縮」「燃焼」「排気」という4つのステップがあります。この間、ピストンは下降と上昇を2往復します。

 

まず吸入行程とみてみましょう。ピストンがシリンダー内を下降し、開いた吸気バルブから混合気(燃料と空気の混ざった物質)を吸い込みます。ピストンが上死点(シリンダーもっとも高い位置)から下死点(もっとも低い位置)まで下降するまでが吸入となります。

 

次の圧縮行程では、吸気バルブが閉められてシリンダー内が密閉されます。そのためピストンが下死点から上昇し、シリンダー内に吸い込んだ混合気を圧縮します。

 

ピストンが上死点に達したところで、次の燃焼行程に移行します。点火プラグが点火して混合気に着火され、燃焼ガスの膨張によってピストンが下死点に押し下げられます。この過程で、パワーが発生します。

 

最後が排気行程です。排気バルブが開かれ、ピストンの上昇とともに燃焼後のガスが排出されます。

 

そして、ピストンが上死点に達すると、ふたたび吸入行程が始まり、これまでの工程を繰り返します。それによって、自動車は燃料がある限り走り続けることができるのです。