今日販売されている車両（乗用車や商用車）の大部分は内燃機関を搭載しています。 この記事では、4ストローク内燃機関がどのように機能するかを説明します。
内燃機関は熱機関に分類されます。 これは、空気-燃料混合物の燃焼がエンジン内部、燃焼室内で発生し、燃焼したガスの一部が新しい燃焼サイクルの一部であるため、内部と呼ばれます。
基本的に、内燃機関は燃焼している混合気の熱エネルギーを機械的エネルギーに変換します。 それは完全燃焼周期を実行するためにピストンのための4つの打撃を取るので4つの打撃と呼ばれます。 乗用車に動力を与えるエンジンの完全な名前は次のとおりである:4つの打撃ピストン内燃機関、省略されたICE（内燃機関）。
それでは、氷の主成分であるものを調べてみましょう。
画像：内燃機関（DOHC）部品 |
伝説:
tdc–上死点 bdc–下死点 |
シリンダーヘッド（8）は通常カムシャフト、弁、弁のバケツ、弁のリターンばね、火花/白熱プラグおよび注入器を含んでいます（直接のために インジェクションエンジン）。 シリンダーヘッドを通ってエンジンの冷却の液体を流れます。
エンジンブロック(12)の内部にはピストン、コンロッド、クランクシャフトがあります。 シリンダーヘッドに関しては、エンジンブロックを通ってエンジンの温度を制御するのを助けるために冷却剤が流れる。
ピストンはシリンダー内をBDCからTDCに移動します。 燃焼室はピストンがTDCの近くにあるときピストン、シリンダーヘッドおよびエンジンブロックの間で作成される容積です。
図1では、氷の機械的構成要素の完全なセットを調べることができます。 部品のいくつかは固定（例えばシリンダーヘッド、シリンダブロック）であり、そのうちのいくつかは動いています。 下の図では、機械的な力でシリンダー内のガス圧を変換する氷の主要な可動部分を見てみましょう。
画像：内燃機関可動部品
凡例:
- カムシャフトスプロケット
- ピストン
- クランクシャフト
- コンロッド
- バルブ
- バルブバケット
- カムシャフト
カムシャフト
カムシャフト
カムシャフト
カムシャフトは、歯付きベルトまたはチェーンを介してクランクシャフトの回転と同期しています。 吸気バルブと排気バルブの位置は、燃焼サイクルがそれに応じて行われるように、ピストンの位置と正確に同期されなければならない。
4ストロークICEの完全なエンジンサイクルには、以下のフェーズ（ストローク）があります。:
- 吸気
- 圧縮
- パワー（拡張）
- 排気
ストロークは、二つの死点（底部と上部）の間のピストンの動きです。
さて、氷の成分がどれであるかを知っているので、エンジンサイクルの各ストロークで何が起こっているのかを調べることができます。 下の表では、各ストロークの開始時のピストンの位置とシリンダー内で行われるイベントに関する詳細が表示されます。
ストローク1-吸気
内燃機関の取入口の打撃 |
吸気ストロークの開始時に、ピストンはTDCに近い。 吸気弁が開き、ピストンがBDCに向かって動き始める。 空気（または空気-燃料混合物）がシリンダ内に引き込まれる。 このストロークは、新鮮な空気/混合物がエンジンに取り込まれるため、吸気と呼ばれます。 吸気ストロークは、ピストンがBDCにあるときに終了します。
吸気行程中、エンジンはエネルギーを消費します（部品の慣性によりクランクシャフトが回転しています）。 |
ストローク2-圧縮
内燃機関圧縮行程 |
圧縮行程は、吸気行程が終了した後、bdcのピストンから始まります。 圧縮行程の間、吸気と排気の両方のバルブが閉じられ、ピストンはTDCに向かって移動します。 両方のバルブが閉じていると、空気/混合物は圧縮され、ピストンがTDCに近いときに最大圧力に達します。
ピストンがTDCに到達する前（ただし、それに非常に近い）、圧縮ストローク中:
圧縮行程の間、エンジンは吸気行程よりもエネルギーを消費 |
ストローク3-パワー
内燃機関パワーストローク |
パワーストロークはtdcのピストンから始まります。 吸気と排気の両方のバルブはまだ閉じています。 空気-燃料混合物の燃焼は、圧縮行程の終わりに開始され、シリンダ内の圧力が大幅に上昇する。 シリンダーの中の圧力はbdcの方のピストンを、押します。
エンジンがエネルギーを生成するのは、パワーストロークの間だけです。 |
ストローク4-排気
内燃機関排気ストローク |
排気ストロークは、パワーストロークが終了した後、BDCでピストンから始まります。 この打撃の間に、排気弁は開いている。 Bdcからtdcへのピストンの動きは排気管にシリンダーから排気ガスのほとんどを、押します。
排気行程中、エンジンはエネルギーを消費します（部品の慣性によりクランクシャフトが回転しています）。 |
ご覧のように、完全燃焼（エンジン）サイクルを持つためには、ピストンは4ストロークを実行する必要があります。 これは、1つのエンジンサイクルがクランクシャフト（720°）の2つの完全な回転を取ることを意味します。
トルク（エネルギー）を生成する唯一のストロークはパワーストロークであり、他のすべてのストロークはエネルギーを消費しています。
ピストンの直線運動は、コンロッドを介してクランクシャフトの回転運動に変換されます。
理解を深めるために、各ストロークのピストン初期位置、バルブ位置、エネルギーバランスを要約しています。
| ストローク順 | ストローク名 | ピストン初期位置 | 吸気バルブ状態 | 排気バルブ状態 | エネルギーバランス | ||||
| 1 | 吸気 | TDC | オープン | クローズ | 消費 | ||||
| 2 | 圧縮 | BDC | クローズ | クローズ | クローズ | クローズ | クローズ | クローズ | |
| 3 | 電源 | TDC | クローズ | クローズ | クローズ | 生成 | |||
| 4 | 排気 | BDC | 閉鎖 | オープン | 消費 |
下のアニメーションでは、内燃機関がどのように機能するかをはっきりと見ることができます。 点火が起こるピストン位置、弁の位置、時および打撃の連続に注意を払って下さい。
内燃機関動画