内燃機関の文脈では、ストロークという用語には次のような関連する意味があります。
- エンジンのサイクルの段階(例:圧縮行程、排気行程)。その間にピストンは上から下へ、またはその逆に移動します。
- ピストンエンジンで使用される動力サイクルのタイプ(例:2ストロークエンジン、4ストロークエンジン)。
- 「ストローク長」とは、ピストンが各サイクルで移動する距離です。ストローク長は、ボア径とともにエンジンの排気量を決定します。
電力サイクルの段階

: 吸気
2: 圧縮
3: 出力
4: 排気

一般的に使用されるエンジンのフェーズまたはストローク (つまり、4 ストローク エンジンで使用されるもの) を以下に説明します。他のタイプのエンジンでは、フェーズが大きく異なる場合があります。
吸気行程
吸気行程は、4 ストローク (オットー サイクルまたはディーゼル サイクルなど) エンジンの最初の段階です。ピストンが下降し、部分的な真空状態を作り出して、空気と燃料の混合気 (直噴エンジンの場合は空気のみ) を燃焼室に引き込みます。混合気は、シリンダー上部の 吸気バルブからシリンダーに入ります。
圧縮行程
圧縮行程は、4 ストローク エンジンの 4 つの段階のうちの 2 番目の段階です。
この段階では、空気と燃料の混合気 (直噴エンジンの場合は空気のみ) がピストンによってシリンダーの上部に圧縮されます。これはピストンが上方に移動し、チャンバーの容積が減少する結果です。この段階の終わりに、ガソリン エンジンの場合はスパーク プラグによって、ディーゼル エンジンの場合は自己着火によって混合気が点火されます。
燃焼-動力-膨張行程
燃焼行程は第 3 段階で、点火された空気と燃料の混合気が膨張し、ピストンを押し下げます。この膨張によって生じる力がエンジンのパワーを生み出します。
排気行程
排気行程は、4 ストローク エンジンの最終段階です。この段階では、ピストンが上昇し、燃焼行程中に発生したガスを排出します。ガスは、シリンダー上部の排気バルブからシリンダーから排出されます。この段階の最後に、排気バルブが閉じ、吸気バルブが開きます。吸気バルブが閉じて、新鮮な空気と燃料の混合気がシリンダー内に入り、このプロセスが繰り返されます。
パワーサイクルの種類
ピストン エンジンで使用される熱力学サイクルは、サイクルを完了するためのストローク数で説明されることが多いです。最も一般的なエンジン設計は、2 ストロークと 4 ストロークです。あまり一般的ではない設計には、1 ストローク エンジン、5 ストローク エンジン、6 ストローク エンジン、2 ストロークおよび 4 ストローク エンジンがあります。
1ストロークエンジン
スペインのグラナダに拠点を置くINNengine社は、両側に4つずつ、計8つのピストンを持つ対向ピストンエンジンを発明した。固定ロッドがすべてのピストンを固定し、1つの燃焼室を共有する。これらのロッドは、振動する波のようなデザインのプレートに対して押し付けられ、ロッドが同期したスムーズなプロセスでピストンを押したり離したりできるようにする。e-REXとして知られるこのエンジンは、従来の4ストロークに比べて1回転あたり4倍、2ストロークに比べて2倍のパワーイベントを生み出す。[1] e-REXは1ストロークエンジンと呼ばれているが、実際には2ストロークエンジンであるという議論もある。1ストロークと呼ばれるのは、各ピストンがエンジンの半回転で2つのストローク(つまり、圧縮/燃焼と排気/吸気)を実行するためであり、INNengineの論理では、2ストローク×半回転が特許取得済みの1ストロークという名前を与えた。[2]
2ストロークエンジン
2ストロークエンジンは2ストロークごとに動力サイクルを完了します。つまり、クランクシャフトが1回転するごとに動力サイクルが完了するということです。2ストロークエンジンは、(通常は大型の)船舶用エンジン、屋外用電動工具(芝刈り機やチェーンソーなど)、オートバイなどによく使用されます。[3]
4ストロークエンジン
4ストロークエンジンは4ストロークごとに1回の動力サイクルを完了します。つまり、クランクシャフトが2回転するごとに1回の動力サイクルが完了します。ほとんどの自動車エンジンは4ストローク設計です。[3]
5ストロークエンジン
5 ストローク エンジンは、 5 ストロークごとに動力サイクルを完了します。このエンジンはプロトタイプとしてのみ存在します。
6ストロークエンジン
6 ストローク エンジンは6 ストロークごとに 1 つのパワー サイクルを完了します。つまり、クランクシャフトが 3 回転するごとに 1 つのパワー サイクルが完了します。
ストロークの長さ
ストローク長は、ピストンがシリンダー内で移動する距離であり、クランクシャフトのクランクによって決まります。
エンジンの排気量は、シリンダーの断面積(ボアによって決定)とストロークの長さを掛けて計算されます。この数値にエンジンのシリンダー数を掛けると、総排気量が決定されます。
蒸気機関
ストロークという用語は、機関車のシリンダー内のピストンの動きにも適用されます。
参考文献
- ^ 「当社のテクノロジー – INNengine」。
- ^ 「INNengineの「ワンストローク」が従来のエンジン設計を一掃」。New Atlas。2023年7月12日。
- ^ ab デンプシー、ポール(2009年9月29日)。2ストロークエンジンの修理とメンテナンス。米国:McGraw-Hill Education。pp. 20–34。ISBN 9780071625401。
