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レシプロエンジン
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レシプロエンジン(Reciprocating engine)とは、往復動機関あるいはピストンエンジンピストン機関とも言われる熱機関の一種である。

レシプロエンジン

概要

簡単なたとえ話から始めよう。手で握りこぶしを作り、肘をまっすぐにし、の辺りでこぶしで円運動をしてみてほしい。すると、手は円運動をしながらも、肩は上下運動を行っているだけであるということに気がつくはずだ。

さて、自然界では単純上下運動は非常に多く存在する。例えばの波涛も、そこに「浮き」を浮かせれば単なる上下運動になることが予想できるだろう。
さらに、バネのような反発する素材を使い、「肩を意図的に押し下げれ」ば、押し下げた後でつぶされたバネが反発し、結果押し下げるだけで上下運動が得られる。さらに「こぶし」に棒を握らせ、さらに棒の一部分を固定すれば、機械でも上下運動を円運動に変換できる。
なお、専門用的に言えば、この「こぶし」がクランク、「腕全体」がピストンであり、「上下運動」はピストン運動とも呼ばれる。

エンジン(特にレシプロ機関)とは、このようにして機械の「腕」を作り、上下運動などから円運動などを取りだして、それを動として仕事をする機関(厳密に言えば原動機の1つ)のことである。

レシプロエンジンの発展として、腕もこぶしも使用せずに円運動から直接動を得る「ロータリーエンジン」、さらに理論上は最高の熱効率を得る「スターリングエンジン」などが存在する。また、「天空の城ラピュタ」の飛行船タイガーモスエンジンでもある「焼玉エンジン」はレシプロエンジンの1種である。

ちなみにジェットエンジンガスタービンの一種である。名前が示す通り、構造的にはタービンである。

燃料(点火機構)による違い

別の区分として、「気化ガソリンを含む空気圧縮し、スパークラグによって点火し燃焼させる」ガソリンエンジンと、「軽油・重油等を空気と共に圧縮し断熱圧縮を利用して点火、燃焼させる」ディーゼルエンジンが存在する。

種類

気筒配置による種類

(仮称)と書かれているものは正式名称が不明な物です。

  気筒数
直列(Inline、Straight)、並列(Parallel) 2気筒・3気筒・4気筒・5気筒・6気筒・8気筒・9気筒・10気筒・12気筒・14気筒
V、L、倒立V180°V(Flat) 2気筒・3気筒・4気筒・5気筒・6気筒8気筒10気筒12気筒・16気筒・18気筒・20気筒・24気筒
VVR 4気筒・5気筒・6気筒
水平対向 2気筒・4気筒・6気筒・8気筒・10気筒・12気筒・16気筒
Radial)5気筒ベース 5気筒・10気筒・15気筒・20気筒
Radial)7気筒ベース 7気筒・14気筒・21気筒・28気筒・42気筒
Radial)9気筒ベース 9気筒・18気筒
Radial)11気筒ベース 11気筒・22気筒
複列Radial) 6気筒・12気筒・16気筒
W、Y 3気筒・12気筒・18気筒
W、WR 8気筒・12気筒・16気筒・18気筒
H 4気筒・8気筒・16気筒・24気筒
U、2軸式V、タンデム2、スクエア4 2気筒、4気筒、8気筒・12気筒・16気筒
X 8気筒・16気筒・24気筒
デルティック 9気筒・18気筒
その他 単気筒・2気筒斜機関・並列式V24気筒(仮称)、W24気筒・菱形配置4バンク対向ピストン24気筒(仮称)・6バンク形配置24気筒(仮称)・複列30気筒

カム・バルブ配置による種類

冷却方式による種類

  • エンジン
    外気で直接気筒を冷やす方式のエンジン
    構造が簡便で軽量な利点があるが、一方で振動や排ガス規制への対応が難しく、周囲の環境条件によって稼働状態が左右されやすい欠点も持つ。エンジンオイルを積極的に使って冷却するものは油冷エンジンと呼ばれるが、広義ではこの冷に含まれる。
  • 液冷エンジン
    気筒を覆うジャケット内の液体(や不凍液入りの、油など)で気筒を冷やす方式。ジャケットの液体はラジエーターで外気によって冷やされる。
    振動や排ガス内の有物への対処がしやすく環境条件の変化にも強い利点があるが、ジャケットやラジエータがあるため構造が重く複雑な欠点を持つ。

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関連項目

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この記事の掲示板に最近投稿されたピコカキコ

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レシプロエンジン

32 ななしのよっしん
2020/04/05(日) 23:49:15 ID: hzBQTm8lO5
ケーニグセグがカムシャフトのないエンジン市場に投入すると、自動車番組で報じられたぞ。
33 ななしのよっしん
2020/04/28(火) 14:18:17 ID: SJ56o2qXGF
https://www.titech.ac.jp/news/2020/046821.htmlexit
スーパーリーンバーンと筒内噴射で熱効率50%エンジン実現へ。
34 ななしのよっしん
2020/10/05(月) 02:32:52 ID: hzBQTm8lO5
Vエンジン
話者によって定義が異なるカオスエンジン
クランクピンを2つのエンジンが共有していなければならないという人、クランクシャフト共有で十分という人、クランクシャフト共有すら必要なく「配置された外観がVっぽければいい」という人まで様々。
180度Vエンジンは最後の物には該当しないので余計に厄介
クランクピン共有の定義では、2つまでのピストンクランクピンを共有していれば良いとされる。
一見奇数配置が不可能に見えるが、実際にはクランクピンごとに2-1-2等と言った形でコネクティグロッドを接続すれば、恐らくクランクピン共有という定義上でのVである。
なお、外観がvにならないのでバンクずらしながら並べる事は許されないっぽい(昔はシリンダー独立している場合が多かった時期もあり、現代ではデメリットが大きいがクランクピンごとにずらす事は一応可である)。

V
クランクピン共有が、2列バンクだがクランクピン共有がない物を呼び分けた物。バンクが狭い物が多い事からこう呼ばれるが、
(省略しています。全て読むにはこのリンクをクリック!)
35 ななしのよっしん
2020/10/05(月) 03:04:58 ID: hzBQTm8lO5
W/Y6気筒エンジン……であってる?
https://en.wikipedia.org/wiki/Rumpler_Tropfenwagenexit
36 ななしのよっしん
2020/10/08(木) 12:13:04 ID: FpBTQX/zn5
6位と1位なんだこれは(困惑)
https://www.youtube.com/watch?v=bBrUrgNf5y8exit
37 ななしのよっしん
2020/10/17(土) 04:11:04 ID: hzBQTm8lO5
対向ピストン機関
水平対向エンジンを、横に並べてみよう。
次に隣り合っていない方のシリンダー削除してみよう。
それ。
クランクシャフトが2本存在し、それぞれにつながれた向かい合うピストンが同じシリンダーを共有する形式。
理論上、これで直列だけでなく、V等も作る事が出来る。
Vの場合クランクシャフトは3から4(2軸式の場合のみ)本。
おや?
クランクシャフト一つを共有したVに、余ったクランクシャフトがありますねえ……
38 ななしのよっしん
2020/10/26(月) 02:36:11 ID: hzBQTm8lO5
対向ピストン機関補足
シリンダー1つにつきピストン2つ、クランクシャフト2つが必要。
そしてこれで「単気筒」なので、ここから更に様々なレイアウトに変化する。
一般には直列にされる。
が、片方のクランクシャフトだけを共有させて、V水平対向にしてみたりも不可能ではない。
39 ななしのよっしん
2020/11/27(金) 18:52:23 ID: 6nKRpDDFDh
逃げなきゃ……この界から……逃げなきゃ……
飯塚〇三……全部俺らのせいにされる……すべて……
自動運転で……ううぅぅうぅうぅ……
40 ななしのよっしん
2020/12/08(火) 07:41:01 ID: hzBQTm8lO5
ABC Mosquito
単列「6」気筒エンジン……え、偶数なの!?
「点火タイミングばらつき出るから偶数は上手く飛ばない」という仮説が正しいかどうかの賭けで開発された実験作。
まあ、研究としては間違ってない。
41 ななしのよっしん
2021/01/09(土) 21:30:20 ID: hzBQTm8lO5
ユンカース ユモ 223
対向ピストンエンジンクランクシャフトを共有させて、三角形の配置にすれば効率よさそうじゃね?
と思ったが三角形にするのが技術的に難しくて、諦めて四形にしたドイツの24気筒エンジン
1つしか生産されずソビエト連邦に接収された。

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