車は移動や荷物の運搬など、非常に便利な乗り物。
エンジンをかけて、アクセルを踏めばスーッと前に進むことが出来て快適・簡単かと思います。
今回は、車が走る仕組みについて調べてみました。

大まかな仕組み

難しい話はちょっと・・・という方は、ここを読んで概要だけ学びましょう。

車を走らせるための心臓部が「エンジン」ですね！

走る大まかな原理・仕組みとして、まずはエンジンにガソリンと空気を入れて爆発をさせます。
爆発によって空気の体積は急激に膨張をしますね。

この空気の膨張の力を回転の力へ変換することで、タイヤを動かし自動車を走らせます。

【ガソリンを爆発】→【空気膨張】→【回転力へ変換】→【タイヤが回る】

といった原理を連続して行うことで、車は継続して走行することができます。

こんなの知ってるよ！っという方は次に詳しくご説明いたします。

エンジンの仕組み

前述とは違い、車が走る原理について順を追ってご説明します。

ここでは一般的でわかりやすい4ストロークエンジンで紹介をしていきます。

4ストロークエンジンでは、4つの行程『① 吸入』『② 圧縮』『③ 燃焼』『④ 排出』からエンジンを駆動して自動車を走行させます。

『① 吸入』

吸気バルブを開き、混合気（空気とガソリンを混ぜたもの）をシリンダーの中に吸い込みます。

ピストンが一番上から一番下へ動くので、注射器で空気を吸い込む原理で、混合気をシリンダー内へと吸い込みます。

『② 圧縮』

吸気バルブが閉じると同時に慣性で動いているピストンが上に上がってきます。

ピストンが上がることで、シリンダー内の混合気を圧縮します。

当然、圧縮しておりますので吸気バルブ・排気バルブは閉じている状態です。

『③ 燃焼』

圧縮をしている混合気にスパークプラグが点火することで、混合気は勢いよく爆発・燃焼します。

点火して爆発が始まると、ピストンは最上部(上死点)を越して大きな爆発力と共に下降を始めます。

爆発力が伴いますので、加速しながらの下降となります。

ピストンが外的な力で加速できるのはこの行程のみとなり、この他の行程は燃焼行程の余力でピストンを動かしています。

『④ 排出』

排気バルブを開き、爆発後の排気ガスをシリンダー外部へ排出します。

排出されたガスはマフラーへと排出されます。

ピストンが最上部へと行くと吸気バルブが開き始めて、吸気を行います。

『 吸気→圧縮→燃焼→排出 』を高速で繰り返すことで、エンジンを駆動させます。

下記の動画をご覧いただくとわかりやすいかと思います。

車が走行する原理

前述したとおり、4ストロークエンジンでは『 吸気→圧縮→燃焼→排出 』を繰り返すことで、往復運動を可能とします。
でもこれだけでは、車は走行できません。

走行を可能にするには、エンジンの往復運動の力をタイヤに伝達する必要があります。

その役割をするのが「ドライブシャフト」と呼ばれる部品です。

ドライブシャフトとは車を動かす上で重要な役割を果たすシャフトと呼ばれる軸の部分であり、ドライブシャフトは大まかにエンジンと車輪を接続しており、ドライブシャフトが駆動輪に回転を伝えることで車を進ませる役割を担っています。

イメージとしては、エンジンの上下運動をドライブシャフトで円運動へ変換するといった感じです。この円運動で車輪を回転させてタイヤを動かしています。

まとめ

今回は車がなぜ動くのかを説明しました。

紹介した他にも車が動くには多くの部品と構造があり、1つの部品が故障・損失しただけでも動かなくなってしまいます。

故障してから整備工場に行くのもいいのですが、故障する前に交換・メンテナンスをする方が安全で費用も掛かりません。日々のメンテナンスをしっかりし、安心安全なカーライフを送りましょう！！