#2020/09/17 縦割りが生じるくらい、『行政機関』はたくさん分かれていたりします。

シリンダー

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この用語のポイント

ピストンの往復運動をサポートする円筒だよ

簡単にいうと…

シリンダーとは

 円筒、とくにエンジンにおいてピストンの往復運動をサポートする円筒

という技術要素です。

注射器のシリンダーや、鍵のシリンダーなど、いろいろありますが、

ここではピストンと対で用いられる、レシプロエンジンのシリンダーについて説明します。

詳しくいうと…

構造

レシプロエンジンにおいて、シリンダー部は2つの箇所に大別されます。

 

シリンダー

 …ピストンの往復運動の形状にかたどられた円筒。通常「シリンダー」といえばこの円筒を指す。クランクシャフト部と併せてシリンダーブロックとも呼ばれる。

シリンダーヘッド

 …吸気口/排気口および吸気弁/排気弁を備えた、シリンダー上部の頭頂部分。

 

シリンダー(ブロック)は、円形のピストン形状に合わせて円筒状のかたちをしています。ピストンが滑らかかつ隙間なく往復運動できるよう、とくに精密な切削技術の求められる箇所のひとつです。

シリンダーヘッドについて、さらに詳しくその動きをみてみましょう。

 

シリンダーヘッド

 

シリンダーヘッドの重要な機能は、排気弁/吸気弁をタイミングよく開閉させることです。

これにより、シリンダー/ピストンからなる燃焼室での燃焼行程をスムーズにサポートすることができます。

左図は、この吸気弁/排気弁をタイミングよく開閉する仕組みを示します。

カムシャフトと呼ばれる、洋ナシ形状の部品と軸がくるくる回転しています。

その凸部が各弁を下方向へ押し出すことで、弁が開き凸部が通り過ぎると閉じます。

この吸気弁が開いたタイミングで、ピストンは下方向へさがり、パイプ内に溜まっていた燃焼ガスがシリンダー内へ流入します(吸気行程)。

また、排気弁が開いたタイミングで、ピストンが上方向へ押し込まれ、燃焼後の排気ガスが排気パイプへと流出します(排気行程)。

ちなみに、上図のような、吸気弁/排気弁でそれぞれ別のカムシャフトを2つ駆動させる方式をDOHC(ダブル・オーバーヘッド・カムシャフト)と呼びます。

他方、1つのカムシャフトで両弁を開閉する方式はSOHC(シングル・オーバーヘッド・カムシャフト)と呼ばれます。

また、SOHCやDOHCが普及するより以前は、カムシャフトがシリンダーヘッド部以外に設置される方式として、SV(サイド・バルブ)方式やOHV(オーバー・ヘッド・バルブ)方式などがありました。

 

・シリンダーは、ピストンが正確に往復運動できるための円筒だよ
・シリンダー(ブロック)と、シリンダーヘッドに大別されるよ
・シリンダーヘッドでは、カムシャフトの回転にあわせて吸気弁/排気弁が開閉するよ
 

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つまり…

シリンダーとは

 ピストンの往復運動をサポートする円筒で、かつその頭頂部では吸気弁/排気弁の開閉をコントロールしている

技術要素というわけです。

 

弁の開閉の仕組みは、カムシャフトをつかった意外にシンプルなつくりだったんじゃな。

歴史のツボっぽくいうと…

1912年 エルネスト・アンリが、プジョー社のレーシングカー向けに

    DOHC方式のシリンダーヘッドを設計する。

 

 

<参考文献>(2018/09/23 visited)

シリンダー - Wikipedia
シリンダーブロック - Wikipedia
シリンダーブロック - Wikipedia
DOHC - Wikipedia
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