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エンジンにおけるシリンダー
初期のエンジンにおけるシリンダーはエンジンにおいて最大の部品だった。ピストンがもたらす摩擦を如何に軽減するかについて様々な実験が行われた。蒸気エンジンでは発生する水分が減摩材として作用する為、潤滑機構は無いか、あっても簡単なものであった。
外燃機関のシリンダーは、燃焼室が無い為対称的な構造をもつ。作動流体の熱エネルギーを膨張によって運動エネルギーに変換しピストンに伝達する。シリンダー内側は滑らかな場合が多く、ピストンにはガスケットが取り付けられ二つの部屋を分離密閉している。ピストンの運動は直線の往復運動の形で取り出され、外部のクランクによって回転エネルギーに変換している。シリンダーは付属するスライドバルブによって吸気排気が切り替えられ、一往復で2回運動エネルギーを取り出すことができる。主に蒸気機関に用いられた。スターリングエンジンのようにシリンダーが熱交換器として作用するものもある
内燃機関のシリンダーは外燃機関の機能を踏襲しており、基本的な構造や役目は外燃機関と似ているが、複雑になった。 一端はピストン・シリンダーヘッドと共に燃焼室を形成し、その密閉された容積により燃料と空気(混合気)を圧縮する。 圧縮された混合気は点火され、爆発燃焼する。燃焼して生じた燃焼ガスが持つ熱エネルギーによる膨張をピストンで受け運動エネルギーに変換する。 燃焼室の反対側ではピストンの運動をコネクティングロッド(コンロッド)・クランクシャフトにより回転エネルギーとして取り出す為の開口部となる。 水冷エンジンにおいては外壁または二重構造による中空部でウオータージャケットを形成して冷却を行う。 2ストローク機関ではシリンダーに開けられた穴・インテークポートとエキゾーストポートにより掃気が行われる。 シリンダー内側はホーニング加工されており、クランク側から供給される潤滑油を保持しピストンが滑らかに動くよう潤滑する。ピストンには複数のピストンリングが取り付けられ気密を保ち、シリンダー壁面の油膜を最適に保つ。
ピストンと共にエンジンの中枢部を構成する。
ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンのシリンダーはかつては単体の部品で、鋳鉄製の筒が一般的であった。現在の主力は摺動部の耐磨耗性の観点からシリンダーライナーを導入しシリンダーブロック(シリンダージャケット)に圧入もしくは鋳造時に鋳込んで用いるもの。シリンダーをシリンダーブロックと共に一体鋳造とした方式が普及しつつある。これに対してライナーを導入しない方式はライナーレスエンジンと呼ばれるが、シリンダー内壁にニッケルシリコン合金(Nikasil:ニカシルorニカジル(商標))に代表される金属酸化物添加合金をめっき(溶射)するもので、1967年NSU・Ro80に使用され、ポルシェが1970年にレースカー(ポルシェ・917)に採用したのをはじめ、主にハイエンド仕様やレース仕様の車や小型車、バイクを中心に普及した。ライナーレス仕様は軽量で放熱性に優れ、ピストンリングと親和性が高いのが特徴。またピストンもシリンダーも同じアルミニウム合金で作る事ができるため、熱膨張してもクリアランスが保たれエンジン出力の向上に寄与する。溶射部分の耐久性は鋳鉄と同等以上であり、表面にほどこされたホーニング加工をエンジン寿命の終期まで保ち続ける。一方量産性と溶射加工時のスループットが長いことから加工コストが高くなる。
部品点数の削減と剛性の向上を図るため、クランクアッパーケースとシリンダーブロックを一体鋳造したエンジンもあり、3ピースエンジン等と呼ばれる。
ヤマハ発動機はライナーレス方式を発展させ、シリンダーブロック全体をアルミニウム・シリコン合金でつくり、メッキさえも不要としたDiASil(ダイアジル)シリンダーを開発した[1]。この方式によればメッキ方式に見られるスループットの問題は改善されるが、硬度が高く鋳造後の加工が困難となるのが欠点である。
船舶用エンジンはシリンダー・ピストンが巨大であり、大量の空気を充填し、きわめて長くて太いシリンダーで効率的に大きな出力を獲得できるよう工夫してある。
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平ボディの基礎知識
平ボディーについてトラックの中でも一番スタンダードな形状をいているのが「平ボディー」と呼ばれる種類のトラックです。
平ボディーは主に荷物を運搬する際に使用され、比較的自由に荷揚げ、荷降ろしができるよう作られています。
平ボディーはトラックの歴史の中でも最初に作られたタイプのもので、人々から長年に渡って愛されている車と言って良いでしょう。
平ボディーにはさまざまな大きさのトラックがあり、軽トラックから最大積載量が4トンを超えるものまで販売されています。
また、その機能についても最近ではより簡単に荷揚げ、荷降ろしができるよう電動リフトがついた平ボディーもあります。最近の機能でよくついているのは、「テールリフト」と呼ばれるもの。
これは最後尾での荷揚げ、荷降ろしのサポートをするために開発されたもので、今日の平ボディーには欠かせない存在となっています。
この機能がついているかどうかで、作業効率はずいぶんと違ってくるでしょう
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燃料油の基礎知識(ガソリン・灯油・軽油・重油)
ガソリン・灯油・軽油・重油は燃料油と総称される。油田より採取された原油は上記の各製品になる成分を含んでおり、これを製油所に運び分溜装置にかけて軽いものから順次重いものへ沸点により区別する。
ガソリンは初溜より200℃
灯油は150℃より250℃
軽油は200℃より350℃
重油は350℃以上の残渣より
軽質油の場合はさらに精製または洗浄され、重油の場合は粘度の調整、脱硫などを行い、製品とされ市場に供給される。
ガソリン
ガソリンは大気汚染防止対策の一環として、無鉛化が打ち出され、昭和50年ガソリンは無鉛ガソリンとなった。
ガソリンの環境に対する技術は進み、最近の日本国内のガソリンはかなり他国と比べ良い品質である。
東南アジアではガソリンの品質が悪いため、日本ぼ高給車を購入しても、しばらくすると動かなくなると聞いている。
灯油
白灯油と茶灯油がある。
白灯油が一般的であり、石油ストーブや機械部品の洗浄に用いられる。
灯油は軽油と比較して、粘度、セタン価、比重などが低く、噴射ポンプや噴射ノズルの寿命の低下、そして低温始動性、加速性、出力の低下、燃料消費量の増大を招く事がある。
軽油
軽油はトラック、バスをはじめとして建設機械の多くに用いられる。
低温流動性をの差により5種類に分けられ、ディーゼル燃料から機械洗浄に用いられる。
値段の安い軽油はセタン価、粘度、硫黄分など調整が不十分にの可能性があり、エンジンを痛めたり、燃料消費の増大を招く可能性がある。ご注意ください。
軽油はディーゼルエンジンの燃料として用いられる。
自動車(特に大型車)・鉄道車両・船舶用のディーゼル燃料が日本の軽油の消費量の95%を占めるが、建設機械・農業機械の燃料、窯業・鉄鋼用の燃料、電力用補助燃料としても使用されている。
高出力で熱効率(燃費)が良いため、負荷の大きいバスやトラック等に向いており、またガソリンよりも税金(軽油引取税等)が安い利点もある。
西ヨーロッパでは日本や北米に比べると、ガソリンに対する価格的なメリットが無く、車両価格においてもガソリン車のそれを上回るにも拘らず、自家用車でのディーゼルエンジン搭載車両の割合が非常に高い(→ディーゼル自動車)。
また引火・爆発の危険が低いため戦車などの軍用車輌にも使われており、中には燃料タンクを装甲の一部としている例も見られる。
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ダンプの基礎知識
ダンプについてダンプとは、「荷物を一度にどさっと降ろす」という意味の英語が由来しています。一般的に「ダンプカー」と呼ばれているこの種のトラックの特徴は、油圧式のピストンで荷台を上下させることによって積載物を一気に降ろすことができる機能が備わっている点です。ダンプカーは大きく2種類のトラックがあり、公道での走行を考えて作られた「普通ダンプ」と呼ばれるものと、公道の走行を目的とせず、ダム建設や鉱山など大規模な現場作業で用いられる「重ダンプ」が存在します。日本の街中でよく見かけるのは「普通ダンプ」と呼ばれる種類のダンプカーです。
日本では、道路交通法により普通ダンプカーの最大積載量は11トンまでと定められています。その他の法令に関しても、「ダンプ規制法(土砂等を運搬する大型自動車による交通事故の防止等に関する特別措置法)」と呼ばれる法律が存在していて、大型自動車に区分されるダンプカーが公道を走行する際は、荷台に表示番号を表示しておくことが決められています。
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