【簡単解説】エンジンの燃焼室、ボア・ストローク、排気量、圧縮比の定義

燃焼室 エンジン

燃焼室という部品は無いのですが、エンジンの燃焼を行う最も重要な場所になりますので、今回紹介します。また、エンジンスペック(仕様)でよく使われる言葉の定義(概念)も紹介します。

燃焼室とは

以下の概略図のオレンジ色の空間が「燃焼室」になります。ピストンが上死点に達したときに、ピストンとバルブ、シリンダーヘッド、シリンダーで囲まれる空間のことを「燃焼室」と呼んでいます。シリンダーの内部で、ピストンが頂上部に到達するもっとも高い位置を「上死点」、もっとも低い位置を「下死点」と呼んでいます。また、ピストンが下死点に位置しているときのシリンダーの容積を「シリンダー容積」と言います。

燃焼室

ボア・ストロークとは

ピストンの直径を「ボア」(Bore)と呼びます。また、ピストンが上下に動く距離を「ストローク」や「ピストンストローク」と呼びます。2ストロークエンジンや4ストロークエンジンの語源ですね。

例えば、トヨタの86という車に搭載されているエンジンは、ボア86mm、ストローク86mmです。

排気量とは

シリンダー容積から燃焼室の容積を引いた数値が「排気量」です。これは、ピストンがストロークする容積と同じになります。ボアが86mm、ストロークが86mmで4気筒というエンジンスペックを例に計算すると、ピストン面積(π(パイ=3.14) / 4 x 86mm^2)にストローク(86mm)を掛けると、約500,000mm3(=500cc) (=0.5L)となります。これが4シリンダーありますので、500 x 4 = 2000cc (=2.0L)で排気量になります。よく2リッターエンジンとか、2000ccエンジンとか言うと思いますが、このようなピストンやストロークの関係になっているのです。このように、排気量は「シリンダー容積 x 気筒数」もしくは「ピストン面積 x ストローク x 気筒数」の簡単な計算式で求めることができます。

圧縮比とは

ピストンが下死点から上死点に移動すると、シリンダー内部の混合気はシリンダー容積から燃焼室の容積にまで圧縮されることになります。このシリンダー容積と燃焼室容積の比率を「圧縮比」と言います。燃焼室の大きさや形は、シリンダーブロックとシリンダーヘッドの形状で決まります。シリンダー容積が同等なら、燃焼室が小さいほうが圧縮比が高くなり、生まれる運動エネルギーはより大きくなります。

最後に

今回はエンジンの基本的なスペックでよく使われる用語を説明しました。エンジン性能に関して非常に重要な要素になりますので、さらに詳しく知りたいというリクエストがあれば、もっと詳しい内容を解説するようにします。

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