ディーゼルエンジン徹底解説：定義、効率、歴史、種類

ディーゼルエンジンはガソリンエンジンと比較して、最も効果的で強力なエンジンの一つです。ガソリンエンジンの延長線上にあると言えます。この記事では、定義、効率、歴史、働き、種類を含むディーゼルエンジンの理解を提供します。自動車エンジンに関するいくつかの記事を以下に示します！

• 自動車エンジンの理解
• 自動車エンジンシリンダー配置
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ディーゼルエンジン

ディーゼルエンジンは、シリンダー内の空気温度が機械的圧縮（「断熱圧縮」と呼ばれる）によって上昇することで燃料の着火が引き起こされる内燃機関です。詳細に説明しましょう…

ガソリンエンジン（ガソリン機関）のような火花点火エンジンがスパークプラグを使用して空気燃料混合気を着火させるのとは異なり、ディーゼルエンジンは全く異なります。ディーゼルエンジンはシリンダー内の空気のみを圧縮し、これが高温（高温空気）に上昇し、燃焼室に噴射された霧状のディーゼル燃料を自然着火させます。これらのエンジンは不均一な空気燃料混合気で動作します。つまり、燃焼前に空気中に噴射された燃料が不均一に分散します。ディーゼルエンジンが生み出すトルクは、吸気絞りではなく噴射燃料量を変えることで空気燃料比（λ）を操作して制御され、空気燃料比は通常高くなります。

ディーゼルエンジン図：

[図プレースホルダー]

ディーゼルエンジンは創始者ルドルフ・ディーゼルにちなんで、圧縮着火エンジンまたはCIエンジンとしても知られています。ルドルフ・ディーゼルはミュンヘンの工科大学の学生で、カール・フォン・リンデの講義に出席していました。カールは蒸気機関を調べ、蒸気機関は熱エネルギーのわずか6〜10%を仕事に変換できるに過ぎないが、カルノーサイクルははるかに多くの熱エネルギーを等温状態変化によって仕事に変換できると述べました。

これらのアイデアは、カルノーサイクルで動作する高効率エンジンの創造に向けたディーゼルの勢いを生み出しました。彼はまた、リンデが東南アジアから入手した、急速断熱圧縮の原理を使用した伝統的な着火装置であるファイヤーピストンにも触れました。数年間のアイデア検討の後、ディーゼルは1893年に「合理的熱機関の理論と構造」と題する論文で発表しました。

ディーゼルエンジンは、内燃・外燃機関を問わず、最高の熱効率を持つエンジンとして存在します。これは非常に高い膨張比と固有のリーンバーンによるもので、余分な空気による熱放散を可能にします。吸気/噴射から排気へ未燃焼燃料が直接行かないため、バルブオーバーラップ時に未燃焼燃料が存在せず、非直噴ガソリンエンジンと比較してわずかな効率損失も回避されます。

高効率のため、ディーゼルエンジンは定置蒸気機関にとって非常に置き換え可能な存在となりました。ディーゼルエンジンは二ストロークまたは四ストロークサイクルとして設計されます。

ディーゼルエンジンは1910年代から船舶、潜水艦、機関車、トラック、重機、発電所などで適用されてきました。1930年代には少数の自動車で使用され始め、1970年代以降、新規登録ディーゼル車に基づくと、大型のオンロード・オフロード車両で広く普及しました。

実用化されている世界最大のディーゼルエンジンは14気筒、二ストローク水上船舶用ディーゼルエンジンで、それぞれピーク出力ほぼ100MWを生み出します。

以下の動画でディーゼルエンジンの働きを学習：

[動画プレースホルダー]

低速ディーゼルエンジン（船舶や全体的なエンジン重量が比較的重要でないその他の用途で使用）は、最大55%の実効効率に達することができます。

将来のディーゼルエンジンの主な開発目的は、排気ガス排出の改善、燃料消費の削減、寿命の延長と説明されています。特に商用車向けディーゼルエンジンは、2030年代半ばまで最も重要な車両動力源であり続けると予想されています。しかし、生活と技術の進歩により、電気エンジンの導入が効果的なものと見なされています。

トランスミッションシステムについて知っておくべきすべて

以上、定義、図、効率、歴史、働きを説明しました。お楽しみいただけたなら、ぜひ他の学生にも共有してください。読んでいただきありがとうございました。また次回！