レシプロエンジンとは
レシプロエンジンとは、reciprocating engineのことで、reciprocateとは「往復運動する」という意味です。
ピストンなどの往復運動により動力を発生させるエンジンのことで、ロータリーエンジンやタービンエンジンなどのように円運動する力を動力に変換する方式と対比させた呼び名です。
たとえば、ロータリーエンジンは3角形のローターが円運動し、その回転力が動力としてタイヤに伝えれます。
現在の自動車やバイクのエンジンはほとんどすべてがレシプロエンジンであり、しかも2サイクルと4サイクルのうちの4サイクルエンジンが主流です。
以前はバイクには2サイクルエンジンもありましたが、2000年の排ガス規制以降は順次4サイクルエンジンに移行していて、2サイクルエンジンは絶滅危惧種と言える貴重な存在になっています。
仕組み
レシプロエンジンには2サイクルと4サイクルがありますが、現在主流の4サイクルは以下の工程で出力されます。
- 吸気：ピストンが下がり、吸気バルブが開き、そこへ混合気(燃料と空気)を取り込む
- 圧縮：ピストンが上がり、混合気を圧縮
- 燃焼：プラグにより点火、混合気が燃焼し、ピストンが下がる
- 排気：ピストンが上がり、排気バルブから燃焼したガスが排出される
上記のように、ピストンがシリンダー内で2回往復することで4つの工程を経て、燃焼エネルギーをクランクシャフトに伝え、やがてタイヤを回転させます。
同じレシプロエンジンの2サイクルの工程は以下の通りです。
- 吸気・圧縮
- 燃焼・排気
効率
一見、レシプロエンジンよりロータリーエンジンのほうが効率がいいように見えます。
なぜなら、ロータリーは円運動をそのまま動力に変換するのに対して、レシプロはピストンの往復運動を動力に変換するからです。
しかし、レシプロエンジンは多くの自動車メーカーが開発・改良を重ね、ほぼ完成形と言える領域にまで進化させていて、他の方式を圧倒しているのが現状です。
なお、ロータリーエンジンのメリットは、
- 軽量
- 小排気量でハイパワー
- 低振動・低騒音
といった点がありますが、デメリットとして、
- 燃費性能が悪い
- エンジンオイルの消費量が多い
- 低回転域のトルクが低い
といった点が挙げられます。
ロータリーエンジンと言えばマツダですが、何と、水素自動車のエンジンとして、あるいは、電気自動車の発電エンジンとして復活するのでは、という話もあります。
年齢がバレてしまいますが、かつてロータリーエンジンを搭載したルーチェで体がシートに押し付けられる強烈な加速体験をした身としてはワクワクしてくる話です。
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ご覧いただきありがとうございました。
