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ピストンとは?

※ピストンに関する詳しい説明(整備士3級〜2級レベル)をご希望の方は別のサイトでテルさんが執筆したページがございますのでそちらをご覧下さい。
アイティメディア(モノイスト)ピストンが傷だらけなのにも理由がある

人間は空気を吸うために横隔膜(オウカクマク)という筋肉?を使って呼吸していますが、エンジンは一体どうやって呼吸しているのでしょうか?

→横隔膜とは、人間が息を吸うときに下に下がって空気を吸い込み、吐くときに上がって空気を押し出す役割をしているものです。しゃっくりは、横隔膜のケイレンだという事は結構有名ですよね!

答えはあの有名な『ピストン』です。

ピストン、チタンコンロッド
ピストンの例(チタンコンロッド)

ピストンはいっぱい仕事をしています。

さきほど説明で出てきた横隔膜の役割をするのはもちろん、食べ物(ガソリン)を消化(爆発)させるための中核も担っています。

消化=カロリーを取り出す=動くための原動力となりますね。

ピストンは1つとは限らず、4つだとか6つだとか車によっては8つもあります。

それらは全てが同時に同じ行動(例えば4つが同時に空気を吸う等)を行っているのではありません。

あえて言うとすれば、

多数あるピストンがお互いにタイミングを取り合い、結果として

『息を吸いながら食べ物を消化しながら息を吐いている!』

となるのですが。。。

これらを説明してしまうと、基礎編から逸脱してしまうので別に詳しくご説明します。
⇒4ストロークエンジンの仕組み

息(空気)を吸うためにピストンは下がり、吐く為にピストンは上がります。

空気を吸ったり吐いたりするためには注射器のようにピストンの周囲を筒のような物で包み込む必要がありますよね。

その筒の役割をしているものをエンジンでは『シリンダ』と言います。

シリンダ
これがシリンダです。

つまりピストンは、シリンダの中で上下運動(ピストン運動)を行っているわけです。

ここで考えて欲しい事があります。

現代の技術はすごく進化していますので、ピストンとシリンダの隙間をできるだけ少なくしていますが、これには限界があります。

隙間がギリギリすぎると、ピストンがスムーズに動けなくなってしまうのです。。。

つまりある程度の隙間が必要となってきます。

でもココで問題があります。
というのも、ピストンの頭ではガソリンが爆発するわけです。

ガス抜け

その爆発力でピストンが一気に下に動き、車を動かす動力として使用されているのですが、ピストンとシリンダの隙間があると燃焼ガスが隙間から逃げてしまい、爆発力をピストンを押す力として効率よく利用する事ができませんよね。
この現象をガス抜けと言います。

つまり、シリンダとピストンの隙間を埋めるための何かが必要なのです。

隙間を埋めつつ、ピストンが動きやすいような工夫が必要となりますよね。

その重要な役割をしているものをピストンリングと言います。

NEXT⇒ピストンリング

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