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クランクケースは、ピストン エンジン内でクランクシャフトを囲むハウジングです。ほとんどの最新エンジンでは、クランクケースはエンジン ブロックに組み込まれています。
2 ストローク エンジンでは、通常、クランクケース圧縮設計が採用されており、その結果、燃料と空気の混合気がシリンダーに入る前にクランクケースを通過します。このエンジン設計では、クランクケース内にオイル サンプは備えられていません。
4 ストローク エンジンには通常、クランクケースの底にオイル サンプがあり、エンジン オイルの大部分はクランクケース内に保持されます。燃料と空気の混合気はクランクケースを通過しませんが、特にリングが摩耗したエンジンでは、少量の排気ガスが燃焼室から「ブローバイ」としてクランクケース内に入ることがよくあります。
クランクケースは、多くの場合、メイン ベアリングジャーナルの上半分を形成します(ベアリング キャップが残りの半分を形成します)。ただし、一部のエンジンでは、クランクケースがメイン ベアリング ジャーナルを完全に囲んでいます。
オープンクランクエンジンにはクランクケースがありません。この設計は初期のエンジンで使用されており、現在でも一部の大型船舶用ディーゼルエンジンで使用されています。
2ストロークエンジン
クランクケース圧縮
多くの2ストロークエンジンはクランクケース圧縮設計を採用しており、ピストンが上昇すると部分的な真空により燃料/空気混合物がエンジン内に引き込まれます。その後、ピストンが下降すると、吸気ポートが開かれ、圧縮された燃料/空気混合物がクランクケースから燃焼室に押し出されます。[2]
クランクケース圧縮設計は、オートバイ、発電機セット、園芸機器用の小型ガソリン エンジンでよく使用されます。この設計は一部の小型ディーゼル エンジンでも使用されていますが、あまり一般的ではありません。
ピストンの両側は作業面として使用されます。上側はパワーピストン、下側はポンプとして機能します。したがって、吸気バルブは必要ありません。他のタイプのエンジンとは異なり、クランクケースにはオイルが供給されません。これは、クランクケースが燃料と空気の混合気を処理するためです。代わりに、2 ストローク オイルがエンジンで使用される燃料と混合され、燃焼室で燃焼します。
クランクケースの潤滑
大型の 2 ストローク エンジンでは、クランクケースの圧縮は使用されず、代わりに別の掃気ブロワーまたはスーパーチャージャーを使用して、燃料と空気の混合物を圧縮室に引き込みます。したがって、クランクケースは、潤滑目的のみに使用されるという点で、4 ストローク エンジンに似ています。
4ストロークエンジン
ほとんどの4 ストローク エンジンは、ウェット サンプシステムまたはあまり一般的ではないドライ サンプシステムのいずれかとして、エンジンの潤滑油を含むクランクケースを使用します。2 ストローク (クランクケース圧縮) エンジンとは異なり、4 ストローク エンジンのクランクケースは燃料/空気の混合には使用されません。
石油循環
エンジンオイルは4ストロークエンジンの周囲を循環しており（2ストロークエンジンのように燃焼するのではなく）、その多くはクランクケース内で発生します。オイルはクランクケースの底部（ウェットサンプエンジンの場合）または別のリザーバー（ドライサンプシステムの場合）に保管されます。[3]ここからオイルはオイルポンプによって加圧され（通常はオイルフィルターを通過します）、クランクシャフトとコネクティングロッドベアリング、シリンダー壁に噴射され、最終的にクランクケースの底に滴り落ちます。[4]
ウェットサンプシステムでも、クランクシャフトとサンプオイルの接触は最小限です。そうでなければ、クランクシャフトの高速回転によりオイルが泡立ち、オイルポンプがオイルを動かすのが難しくなり、エンジンの潤滑が不足する可能性があります。[5]サンプからのオイルは、重力加速度や凹凸のある道路によってクランクシャフトに飛び散る可能性があり、これを風損と呼びます。[6]
燃焼ガスの換気
ピストンリングは燃焼室とクランクケースを密閉するためのものですが、燃焼ガスがピストンリングの周りから漏れてクランクケースに入るのは正常です。この現象はブローバイとして知られています。[7]これらのガスがクランクケース内に蓄積すると、クランクケースの不要な加圧、オイルの汚染、結露による錆が発生します。[8]これを防ぐために、現代のエンジンはクランクケース換気システムを使用してクランクケースから燃焼ガスを排出します。ほとんどの場合、ガスは吸気マニホールドに送られます。
オープンクランクエンジン
初期のエンジンは「オープンクランク」スタイルで、密閉されたクランクケースはありませんでした。クランクシャフトと関連部品は環境に開放されていました。可動部品からのオイルの飛散が抑えられなかったため、環境が乱雑になりました。もう 1 つの欠点は、汚れやほこりが可動エンジン部品に入り込み、エンジンの過度の摩耗や故障を引き起こす可能性があることです。エンジンを正常に機能させるには、頻繁にエンジンを清掃する必要がありました。
船舶で使用される大型低速エンジンなどの一部の 2 ストローク ディーゼル エンジンでは、クランクケースがシリンダーとは別のスペースになっているか、オープン クランクになっています。クロスヘッド ピストンとクランクシャフトの間のスペースは、メンテナンス アクセスのために大部分が開いている場合があります。
参照
参考文献
- ^ ケネディ、ランキン（1905年）。ド・ディオン・ブートンエンジンと自動車。現代のエンジンと発電機の書（1912年版）。ロンドン：キャクストン。pp.78-89。
- ^ 「2ストロークエンジンの仕組み」www.howstuffworks.com 2000年4月1日2019年9月27日閲覧。
- ^ 「なぜ一部のエンジンではドライサンプオイルシステムが使用されるのか？」www.howstuffworks.com 2000年4月1日2019年9月27日閲覧。
- ^ 「自動車エンジンの仕組み」www.howstuffworks.com 2000年4月5日2019年9月27日閲覧。
- ^ 「Dear Tom and Ray - October 1996」。www.cartalk.com。2011年9月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Jeff Huneycutt. 「Oil Pans For Power」www.circletrack.com 。 2006年11月16日閲覧。
- ^ 「Dear Tom and Ray - September 1999」。www.cartalk.com。2011年9月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「Dear Tom and Ray - January 2001」www.cartalk.com。2009年9月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。