ミラーサイクル、アトキンソンサイクル、オットーサイクルの違いは何でしょうか？

ミラーサイクル、アトキンソンサイクル、オットーサイクルには、過給と効率という明確な違いがあります。現在、最も優れているのはどれだと思いますか？

内燃機関を持つ最初の自動車（往復動内燃機関、MCIAと呼ばれる）が市場に登場して以来、それらは進化を続け、さらには車両の性能向上を目的とした新たな方式も登場してきました。車両の性能向上を目指しています。

まず、往復動内燃機関は、シリンダーの数、シリンダーの配置、さらにはサイクルの種類によって分類できることを思い出しておくことが重要です。ここでは、現代の自動車で最も一般的な3つのサイクルについて、さらに詳しく説明します。それはミラーサイクル、アトキンソンサイクル、オットーサイクルの違いは何か？です。

オットーサイクルとはどのようなもので、どこが異なるのか？

オットーサイクルは4ストロークであり、その目的は化学エネルギーを機械エネルギーに変換することです。最初の工程は吸気と呼ばれます。ここではピストンがシリンダー内を上死点から下死点まで下降し、シリンダーを空気とガソリンの混合気で満たします。

第2の工程である圧縮では、ピストンが下死点から上死点へ移動し、混合気を圧縮します。ピストンが上部に達すると、点火プラグが発生させる火花によって点火が行われます。

第3の工程である爆発（膨張）では、先ほど生じた力によってピストンが押し下げられ、再び初期位置へ下降し、この動きによって機械エネルギーが生み出されます。第4の工程は排気と呼ばれ、エンジンが燃焼によって生じた排ガスを排出します。この動きを効果的に行うためには、各機構が同期している必要があり、特にバルブの開閉のタイミングが重要です。

オットーサイクルでは、第1工程で吸気バルブが開いて混合気を取り込み、第2工程では吸気バルブが閉じ、排気バルブは閉じたままです。第3工程では両方のバルブが閉じており、第4工程では排気バルブのみが開きます。

アトキンソンサイクルはどのように機能するのか？

アトキンソンサイクルは、オットーサイクルと比較すると作動の仕組みが似ています。唯一の違いは圧縮工程にあります。この方式のエンジンでは、吸気バルブがピストンの上昇中、上死点に達するまでより長い時間開いたままになります。

オットーサイクルでは、ピストンが上昇を始めてすぐに吸気バルブが閉じていましたが、アトキンソンサイクルではこの時間が長くなります。

ミラーサイクルの特徴は何か？

ミラーサイクルを採用するエンジンは、アトキンソンサイクルのエンジンと基本的に同じですが、過給機が追加されています。この種のエンジンの主な利点は高い効率であり、それによって燃費が向上します。しかし、シリンダー内の圧縮を下げるため、トルクと出力が低下します。

このサイクルでは、出力不足の問題は過給によって一部解決されます。ミラーサイクルは主にハイブリッド車で使用されます。トルク不足は電動モーターを加えることで補われ、電動モーターは瞬時に高いトルクを発生できることがよく知られています。

ミラーサイクル、アトキンソンサイクル、オットーサイクルに関係するエンジンの部品は何か？

シリンダー

この部品は円筒形で、ピストンが配置されています。また、圧縮の前と最中に混合気を収容する役割を担っています。

ピストン

上下に動き、空気とガソリンの混合気を圧縮します。

コンロッド

ピストンとクランクシャフトを接続する部品です。

クランクシャフト

ピストンとコンロッドを通じて、円運動によって動力を伝達機構を介して車輪へ送ります。

カム

特徴的な卵形をしており、回転することでバルブを開閉します。

バルブ

空気をシリンダー内へ取り込む役割を担います。

点火プラグ

火花によってサイクルの第3工程を開始させる役割を担います。