When you see those giant truck hauling huge loads up hill, it might seem like a job of standard engine, but what we most misunderstand is a immense power that a diesel engine generated to make this process work and get work done.ディーゼルエンジンは、この作業を成功させ、その作業を成し遂げるために、巨大な力を発生させる。 これらのディーゼルエンジンは、トラック、列車、船などの最大かつ最強の機械の動力源となっています。

ディーゼルエンジンは、内燃機関の一種で、高温高圧の空気を室またはシリンダーに注入して、エンジン中央部で燃料を燃焼させて動力を発生させるものである。

私たちの車に搭載されている標準的なガソリンエンジンも、昔ながらの蒸気機関車に見られる外燃式とは異なり、内燃式エンジンです。それでも、ディーゼルの方がより強力なのです。

さらに、これらの内燃機関は、熱が一か所にとどまるだけなので、多くのエネルギーを無駄にすることがなく、より効率的であることがわかるでしょう。 また、内燃機関は、他の外燃機関よりも同じ量の燃料からより多くのパワーを生み出すことがわかります。

ディーゼルエンジンの仕組みを理解するには、4つの簡単なステップで説明できます。

誘導

これは、ピストンがボアを移動して吸気弁を開くと、空気を吸い込むプロセスが含まれます。 空気圧が約1.7～2.4メガパスカル近いときに行うのがポイントです。 その時に初めて、各シリンダーに空気を誘導することができるのです。

その他の始動方法は、エンジンの大きさや接続されている負荷によって異なるだろう。 補助装置の使用、空気起動モータへの圧縮空気の送風、電気起動モータへの電流の供給、エンジンフライホイールに連動した小型ガソリンエンジンの使用などが考えられる。

圧縮

ストローク下端で吸入弁が閉じると、ピストンが上昇し、内部に集まった空気を圧縮することができる。 ディーゼルエンジンは混合気を使用せず、空気を圧縮するため、高圧縮の火花点火式エンジンに多く見られる予兆の問題を防ぐことができる。

Ignition

ストロークの先頭で燃料を噴射すると、ピストンが押し下げられ、点火が可能になる。 ディーゼルエンジンは、高温の圧縮空気が存在するシリンダー内で、燃焼した燃料が噴霧または注入されると、エネルギーを得ることができる。 しかし、このプロセスがうまくいくには、空気の温度が噴射された燃料が着火できる温度よりも高くなければならない。 これにより、燃料は空気中の酸素と反応し、結果的に燃焼することができます。

また、これらのディーゼルエンジンが圧縮着火式エンジンとして知られているのは、電気火花ではなく、圧縮による空気の加熱が燃焼の開始を引き起こすからであることは興味深い。 ディーゼルエンジンにはターボチャージャーやアフタークーラーが搭載され、効率やパワーの面で性能が向上している。

ディーゼルエンジンとガソリンエンジンはどう違うのか

ディーゼルエンジンとガソリンエンジンは主要部品が似ていて、どちらも4ストロークサイクルで動いていますが、これらのエンジンの燃料の着火方法や出力調整の方法にいくつかの固有の違いがあるのです。

Ignition

ガソリンエンジンでは、燃料と空気の混合物は火花によって点火されます。 このプロセスは、小さな金属製のシリンダーに燃料と空気を注入することから始まり、ピストンの圧縮によってこの混合物を爆発させます。 その結果、エンジン内の点火プラグが火をつけると、電気火花によって着火する。 この燃料と空気の混合物が爆発し、ピストンをシリンダー内に押し込むのに十分な力を発生させ、車を始動させる。

ディーゼルエンジンはより単純なプロセスをたどるかもしれないが、より管理しやすい。 ディーゼル・エンジンの点火は、空気の圧縮だけで済む。 一方、ガソリン・エンジンの一般的な圧縮比が9：1であるのに対し、ディーゼル・エンジンは20：1の圧縮比で作動する。

このプロセスを理解する簡単な方法は、自転車のタイヤに空気を入れているときに関連付けることです。 ポンプを長く使えば使うほど、ポンプが熱くなっていることに気づくかもしれません。 これは、空気を圧縮することで熱が発生することを示しています。 同じように、ディーゼルエンジンも、より小さなスペースで熱を圧縮しています。 そのため、空気は高温になり、500℃、時にはそれ以上の高温になることもあるのです。

そこで、燃料を噴射すると、石油やガソリンのエンジンでは必要な点火プラグがなくても、瞬時に着火して爆発するのです。

Air per suction

ディーゼルエンジンは、エンジン回転数がどうであれ、常に同じ量の空気を、吸気弁の助けによってのみ開閉する吸気路から吸入しています。 一方、ガソリンエンジンでは、吸入される空気の量はさまざまです。

エンジンの構造

ディーゼルエンジンはガソリンエンジンとほとんど同じように見え、ほぼ同じ部品を含んでいますが、他の多くの部品を含んでいるため、ガソリンエンジンよりも耐久性が高いのです。

ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに比べて、通常、より厚い壁とより多くのブレースウェブを持っていることがわかります。 このため、強度が増し、余分なストレスに耐えることができるようになります。

ディーゼルエンジンは通常、より頑丈なブロックで、より強いコネクティングロッド、ピストン、ベアリングキャップ、およびクランクシャフトを備えています。

燃料

ご存知のように、ディーゼルエンジンは軽油で、ガソリンエンジンはガソリンで作動しますが、これらの異なる燃料がどのようにエンジンの働きに適合し、より効率を高めるかを理解することが必要です。

ディーゼル燃料は、ほとんどがガソリンよりも精製度が低く、実質的で、粘性が高く、揮発しにくい。 ディーゼルのポンプステーションに’derv’と書かれているのを見たことがある人は、これがあなたのディーゼルエンジン車に使う燃料です。

この場合、ディーゼル燃料と水の関係も注意しなければならない点です。 それは水の量を観察することがあるので、それが凍結する可能性があり、寒いときに硬くなる、あるいは固化することができます。 50、60部程度の水を扱うことができます。 これは、燃料パイプやインジェクターの凍結やワックスを引き起こす可能性があるため、少し問題があるかもしれません。

冬の間、ディーゼルエンジントラックにランプを吹いている人を見たことがあるなら、これが理由だと理解しなければなりません。 さらに、他の人もこの問題を避けるために特定の添加物を使用しています。

より重要なことは、ディーゼル燃料はガソリンやガソリンよりも高いエネルギー密度を持っていることがわかります。 ディーゼル燃料の1ガロンによって生成された約147000 BTUのこの大きな力は、平均して、それはより高い電力、効率、およびより良い燃費が付属していることを意味します。

ディーゼル燃料がバス、トラック、列車、クレーン、建設機械、農業機械、ボートなどの重要な輸送機関に使用され、建設、輸送、農業産業、ひいては経済全体にとって重要である理由も、このためである。 ストロークとは、エンジン内のピストンの動作のことで、これが2つのモデルの根本的な違いです。

2ストローク

2ストロークディーゼルエンジンは、ストロークを2方向に使ってサイクルを完了します。 最初のストロークは、ピストンが上に移動し、圧縮された燃料の点火の結果、すべての圧縮についてです。 2回目のストロークは、ピストンが一度だけ下降し、新しい燃料をシリンダー内に入れるときに起こります。

2サイクルエンジンは通常、次の3つの必要なステップを踏む。

1. 排気と吸気：新しい空気がシリンダーに入り、上部のバルブを通して古い空気を押し出す。
2. 圧縮：これは吸排気バルブが閉じて、ピストンが上昇して空気を圧縮、その結果加熱するときに行われる。
3. 動力：空気と燃料の混合物の点火で、ピストンは下に移動し、動力が車輪を起動するために送られます。

4ストロークエンジン

4ストロークエンジンは、ディーゼルエンジンとガソリンまたはガソリンエンジンの両方の一部になることができます。 圧縮行程と排気行程を1回ずつ持ち、さらにそれぞれに戻り行程があるので、合計で4ストロークエンジンとなる。

圧縮行程は空気と燃料の混合物を圧縮して着火させる行程で、排気行程は燃焼した気体を排出する行程である。 このときピストンは2回上下に動く。

4サイクルエンジンは4つの主要なステップを含みます。

1. 吸気：これは、ピストンが下に移動すると、吸気バルブを通してシリンダーに空気を取り込むことからなります。
2. 圧縮：これはピストンが上に移動すると行われ、入口バルブを閉じ、空気を圧縮してそれを加熱します。 燃料がこれに注入されると、点火プラグなしで点火が行われる。
3. 動力：点火により、ピストンは押し下げられ、動力は車輪に送られる。
4. 排気：ピストンは今戻り、燃焼したガスはずっと出口バルブを通って押し出される。

2つのタイプの違い

2ストロークエンジンと4ストロークエンジンの大きな違いはストローク数であるが、より明白なのは、他の要素もこの2タイプを互いに区別しているということである。

• 2サイクルエンジンは、4サイクルエンジンに比べて軽量かつ小型です。
• 2サイクルエンジンは、4サイクルエンジンのように2回転に1回ではなく、1回転に1回動力を生み出すので効率も高いです。 これはプラス面でもあるが、2サイクルエンジンのほうが消耗が激しいということでもある。
• ディーゼルエンジンの大半は4サイクルであることがおわかりいただけたと思いますが、この4サイクルのエンジンのうち、2サイクルのエンジンのほうが、冷却や潤滑の必要性が高いのです。 2ストのものは、通常、船舶やスクーターなどの大型エンジンに見られるものです。 一方、あなたは、自動車、トラックだけでなく、他の自動車に一般的に使用される4ストロークものを発見することができます。
• 2ストロークエンジンは軽いフライホイールを必要とするのに対し、4ストロークものは重いフライホイールを必要とします。
• 潤滑は一般に2ストロークエンジンの方が簡単で、4ストロークエンジンの方が複雑である。
• 2サイクルエンジンは4サイクルエンジンよりも騒音が大きく、バルブや潤滑機構が高価な4サイクルエンジンよりも安価で、製造も比較的難しい。

ディーゼルエンジンの歴史

ディーゼルエンジンはドイツのエンジニア、ルドルフ・リーデルが考案し、彼の名前がディーゼルエンジンとなった理由である。 ディーゼルは、従来のガソリンエンジンの電子点火方式を圧縮行程に置き換えることに気づいた人である。 彼は1892年と1893年の特許の中でこのサイクルを提案した。 9020>

当初は、燃料として粉炭か液体石油が提案された。 ディーゼルの特許をもとに開発された最初の産業用エンジンは、アドルファス・ブッシュがミズーリ州セントルイスに設立し、ブッシュ・スルザーエンジンの前身となるものであった。 9020>

その後、戦時中の帰還兵がディーゼルを操作していたことから、2ストロークディーゼルを開発しようとするメーカーに引き抜かれる形で、2ストロークディーゼルが開発された。

その後、高圧噴射式エアコンプレッサーの必要性が高まり、燃料噴射の技術も導入されました。 高圧エアコンプレッサーの代わりに作られたポンプが始まりでした。

しかし、もう一つ改善すべき点があった。 エンジンの排気には極端な量の煙が含まれ、そのため燃料の燃焼がうまくいかないのである。 1914年、アメリカの若きエンジニア、ウィリアム・T・プライスも、より低い圧縮比とホットバルブが不要なエンジンを開発し、ディーゼルエンジンに貢献した。 彼は成功し、それゆえ特許も申請した。 9020>

この時代、2サイクルエンジンは発電、水汲み場、モーターボート、トロール船、タグボートなどによく使われていた。

1920年代初頭、ゼネラル・エレクトリック社とインガーソル・ランド社が提携して、ディーゼル電気機関車を製造した。 その成功により、この機関車は工場、鉱山、鉄道などほとんどすべての産業から注文を受けることになった。 現在では、建設重機やハイパワーの農耕用トラクター、大型トラックやバスのほとんどに使われている。

ディーゼルエンジン車の使用は、大気中の汚染物質の排出を大幅に削減するなどの短所がありますが、その発明は世界のいくつかの産業、主に輸送、建設、農業に多大な貢献をした画期的なものであることには変わりありません。

したがって、それはこのプロセスが開始された方法を知ることが最も重要であり、ディーゼルトラックエンジンの異なる種類が存在する今日.

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ディーゼルエンジンがどのように作動し、ガソリンやガソリンで作られる他のタイプのエンジンとどのように異なるかに関するより良い知識は、私たちが技術的にどのように進化してきたかを明確に示しています。

ですから、今度、あなたの車のそばを通る大きなディーゼルエンジンのトラックが、その大きな荷物を運んでいるのを見たら、その違いに感謝し、それを運転する背後に働くより重要なメカニズムを理解してください。

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