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内燃機関と流体に関する初心者向けの完全ガイドです。基本的な用語解説から、実際の使い方までを丁寧にまとめました。

内燃機関と流体の基礎知識

内燃機関は、燃料を燃焼させてエネルギーを生み出す装置であり、流体力学はその動作に不可欠な要素です。このガイドでは、内燃機関と流体に関連する基本的な用語や概念をわかりやすく解説します。

内燃機関とは

内燃機関は、燃料と酸素を混合し、内部で燃焼させることで動力を得る機械です。自動車やバイク、飛行機などに広く使用されています。内燃機関には主にガソリンエンジンとディーゼルエンジンがあります。それぞれの特徴や動作原理を理解することが、内燃機関を学ぶ第一歩です。

ガソリンエンジンは、ガソリンを燃料として使用します。点火プラグによって混合気が点火され、シリンダー内で爆発的に燃焼します。この燃焼によって発生する高温高圧のガスがピストンを押し下げ、回転運動に変換されます。

ディーゼルエンジンは、ディーゼル燃料を使用し、圧縮によって燃料を点火します。ガソリンエンジンと異なり、ディーゼルエンジンは点火プラグを使用せず、シリンダー内の圧力が高くなることで燃料が自然に燃焼します。このため、燃費が良く、トルクが大きい特性があります。

流体力学は、流体の動きやその性質を研究する学問です。内燃機関においては、燃料の供給、空気の流入、排気ガスの排出など、流体の動きが重要な役割を果たします。

流体は大きく分けて、液体と気体に分類されます。内燃機関では、燃料（液体）や空気（気体）、排気ガス（気体）などが重要な流体として関与します。

流体の性質には、密度、粘度、圧力、温度などがあります。これらの性質は、内燃機関の性能や効率に直接影響を与えます。例えば、燃料の粘度が高いと、噴射がうまくいかず、燃焼効率が低下する可能性があります。

内燃機関では、流体が様々な役割を果たします。以下に主な役割を紹介します。

燃料供給は、エンジンが動作するために不可欠です。燃料ポンプが燃料タンクから燃料を供給し、インジェクターが適切な量をシリンダーに噴射します。このプロセスには、流体の流れや圧力が大きく関与しています。

内燃機関は、燃料とともに空気を取り入れ、燃焼を行います。エアフィルターを通じて清浄な空気が取り入れられ、吸気マニホールドを経てシリンダーに送られます。ここでも流体の流れが重要です。

燃焼後、発生した排気ガスは排気マニホールドを通り、触媒コンバーターやマフラーを経て外部に排出され