アニメーションでエンジンの仕組みを解説する「How A Car Engine Works」

よくできた道具や機械というのは仕組みを知らなくても役に立つものですが、いちどそのメカニズムを目の当たりにすると目を奪われて感動することもあります。そんな機械の一つである自動車の「エンジン」の仕組みを、アニメーションを含めたインフォグラフィックで紹介してくれているサイトがあり、眺めているだけでも面白い内容になっています。

How A Car Engine Works (animated infographic)
http://jacoboneal.com/car-engine/

このサイトを作成したのは、クリエイター/デザイナーのジェイコブ・オニールさん。10代のころに目にしたインフォグラフィックの世界に魅せられてデザインを始めたそうです。

インフォグラフィックといえば、多くの情報を詰め込んだ静止画になっていることが多いですが、オニールさんが作ったものはアニメーションになっているのが特徴です。この作品では、一般的な4ストロークエンジンの内部をいくつかのグループに分けて、その仕組みを紹介しています。ごく基本的なエンジン機構について述べられた内容ですが、アニメーションとの組み合わせにより理解しやすいようになっています。

◆4ストロークエンジンの基本
吸気：まず、空気と燃料を混ぜて吸い込み……

圧縮：筒(シリンダー)の中で圧縮します。

燃焼(爆発)：圧縮された空気と燃料にスパークプラグで火をつけるとシリンダーの中で小さな爆発が起こり、ピストンを押し下げます。この押し下げる力を、軸(クランクシャフト)を回転させる力に変換してクルマを走らせる力を生み出します。

排気：燃えた後の汚れた空気をシリンダーから追い出して、新たにキレイな空気を迎え入れる準備をします。

この4つの工程をとてつもないスピードで繰り返すことで、エンジンは力を生み出しています。

◆実際のエンジン構造
このシリンダーとピストンの組み合わせを縦に4つ並べると、一般的によく使われる自動車のエンジンになります。その下にはピストンレイアウトの例として左から「V型2気筒」、「水平対向4気筒」、「V型6気筒」、「V型8気筒」が示されています。

なお、このレイアウトにはある程度の自由度があり、ホンダのレーシングバイク「RC211V」に搭載される「V型5気筒」という珍しいレイアウトや……

「市販車最速」だと言われるブガッティ・ヴェイロンに搭載されているW型16気筒なども存在します。

◆各システムのはたらき
「エンジンというものは、人間のようにコーヒーと締め切りに追い立てられて働くわけじゃない」と書かれているとおり、エンジンはさまざまなシステムが組み合わさることで動いています。

燃料と空気の供給。約75リットルのガソリンを消費するのに必要な空気の量は、25メートルプール3杯分に相当するそうです。

オイル供給と冷却装置。高速道路を走っているクルマは住宅2軒分に相当する熱を発するため、冷却装置が不可欠です。

電気系統と排気系統。アニメーションを見てもらうとわかりますが、シリンダーは端から順に点火されるわけではありません。この図では「1→3→4→2」の順番で点火されています。これは、主にエンジンの振動を軽減し、乗り心地をよくしたりエンジンの寿命を長くするため。

最後に、ハイブリッドシステムについても記載されています。