自動車の製造工程で最も重要なエンジンの仕組みについて知る！

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1-1 エンジンが動く仕組みを詳しく知る
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現在、一般的なガソリン車で最も普及している自動車エンジンは、基本的に4つの行程を繰り返す4サイクルエンジンです。
  
エンジンとしての性能が良いため、広く使われています。
  
エンジンの動作は、ピストンが下がり吸気バルブが開くところから開始です。
  
この動きにより、エンジンを動かすのに必要な空気の量を調整します。
  
シリンダー内の気圧が下がることで、そこに燃料が押し込まれるという仕組みです。
  
燃料と空気が混ざったものを混合気といいます。
  
次の行程では、吸気バルブが閉じることでピストンが上に持ち上がり、混合気を圧縮します。
  
圧縮されることで、燃料が効率良く燃えるようになるのです。
  
ここまでが、エンジン点火までの準備段階となります。
  
圧縮された燃料は、スパークプラグと呼ばれる混合気に点火する装置で、電気的にスパーク（火花）点火されます。
  
混合気が燃焼することで、ピストンが押し下げられたり押し上げられたりを繰り返し、自動車が動き出すという仕組みです。
  
最後は排気ガスを排出する行程になります。
  
ピストンが上へ押し上げられたときに排気バルブが開き、ガスが排気パルプを通って外へ排出されます。
  
ピストンが押し下げらえるときに空気が吸い込まれ、再び最初の行程に戻るのです。
  
ディーゼル車のエンジンもだいたい同じような行程で動いていますが、ガソリン車とは仕組みが違う部分もあります。
  
最初の吸気工程においては、ガソリン車は吸気量を調整するのに対し、ディーゼル車は調整しません。
  
加速する・しないにかかわらず、吸い込む空気の量は変わらないのです。
  
また、空気を圧縮する行程では、ディーゼルエンジンの場合は混合気ではなく、空気のみを圧縮します。
  
圧縮された空気は600度もの高温になり、ここに直噴イジェクターという装置で軽油が直接噴射され、自然発火するという仕組みです。
  
それにより燃焼しはじめます。ガソリン車とディーゼル車の大きな違いは、この燃焼の仕方にあるのです。

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2-1 自動車エンジンの鋳造とはどんな行程？
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自動車の製造工程で最初に行われるのが、鋳造と呼ばれる作業となります。
  
鋳造はエンジンをつくる際に、溶解した金属材料を型に流し込んで加工する行程のことです。
  
鋳造の技術は、エンジンの性能を左右する重要な役割を担っています。
  
型に流し込まれた金属は非常に高温で、作業員も防護服を着用して作業にあたります。
  
材料が冷やし固められたら型から取り外され、鋳物と呼ばれる加工物が完成です。
  
高温のなかで作業を行うため、慎重な仕事が求められます。
  
鋳造は日本の自動車メーカー各社が高い技術を持ち、日本車の性能を高めるのに一役買っているのです。
  
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2-2 自動車エンジンの機械加工とは？
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鋳造工程で完成した加工物を、次は専用の機械を使ってひとつのエンジンに仕上げていきます。
  
金属を削って形を丸く滑らかにしたり平らにしたり、穴を開けたりする行程です。
  
ここでは、作業員の経験や技術が必要とされます。
  
機械操作がエンジンの精度を高めるカギだからです。
  
現場では、より効率的に作業が行えるよう、設備や機械の性能、手順などが細かく調整されています。
  
品質を損なうことなく、スピードと効率性が求められる製造工程です。
  
丁寧な仕事が要求されるため、細かい作業が得意な人に向いているかもしれません。

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2-3 耐久性を高める熱処理とは？
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自動車エンジンは燃焼により動作する部品なので、過酷な環境でも耐えられる強さが必要です。
  
そのため、エンジン部品には熱処理が加えられ、より耐久性が高まるよう加工されます。
  
高熱で一定の時間焼かれることで表面が強固になり、必要とされる強度に仕上げていくのです。
  
ただし、内部まで硬くなってしまうと、かえってもろくなってしまうという性質もあるので、バランスを見ながら熱処理が施されます。
  
熱処理は故障のないエンジンに仕上げるための重要な行程なのです。

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2-4 それぞれのパーツを組み立てエンジンが完成
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最後に、それぞれ加工されたパーツを組み立ててエンジンが完成です。
  
まずひとつひとつの部品を洗浄したり塗装したりして、パーツとしての仕上げをします。
  
何万とある部品をユニットごとに組み立てて、細かい調整をしながら組み合わせていくという作業です。
  
組み立て作業が終わったら、さまざまなテストや調整を行い、完成となります。
  
エンジン組み立ての行程では細かい作業や調整が多くなりますが、完成品を見たときの喜びが味わえます。
  
このように、さまざまな行程を経て、ひとつの製品として自動車エンジンが完成するのです。
  
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3-1 多くの自動車に搭載されているレシプロエンジン
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自動車エンジンの構造上、ピストンが上下運動をすることで回転運動をつくり出す仕組みを持つエンジンを、レシプロエンジンといいます。
  
ガソリン車やディーゼル車に搭載されているエンジンのほとんどがこの種類です。
  
自動車のレシプロエンジンは、シリンダー内の空気を燃焼させることによりガスを発生させ、エネルギーとして利用しています。
  
レシプロエンジンの多くが吸気、圧縮、燃焼、排気という4つの行程を経て回転運動を出力する仕組みです。
  
構造が複雑なため、高い技術力を必要としますが、現在自動車エンジンの主流となっています。

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3-2 世界でも珍しいロータリーエンジン
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ロータリーエンジンは燃料を燃焼させることで、直接回転運動を起こす仕組みを持つエンジンです。
  
ロータリーエンジンの外壁は、内側の壁が円を描く曲線で形作られています。
  
ロータリーエンジン特有の外壁で、ロータリーハウジングと呼ばれます。
  
このロータリーハウジング内にあるローターが回転し、ローター中央にある軸から出力される仕組みです。
  
エンジン自体が軽量なので、振動や騒音が少ないといわれています。
  
また、排気量が大きく、多くの燃料を必要とするのが特徴です。
  
ロータリーエンジンを搭載している自動車は世界でも珍しく、現在新車として販売されている自動車のなかでは、マツダのRX-8ただひとつとなっています。

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3-3 低燃料で環境にやさしいハイブリッドエンジン
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ハイブリットエンジンとは、複数の動力を併せ持つエンジンのことをいいます。
  
燃料をシリンダー内で燃焼させる内燃機関とモーターを組み合わせて、動力をつくり出すことができるのです。
  
ハイブリットエンジンのモーターは常に回転しているわけではなく、走行に応じて停止することができます。
  
そのため、少ない燃料で効率的に自動車を動かすことが可能なのです。
  
例えば、発進するときはバッテリーから電気でモーターを動かし、走行中は内燃機関を使用するということができます。
  
また、停止中はモーターを停止することで、燃料を節約できるのです。燃費の良さと排気ガスの少なさが魅力です。

自動車エンジンは、製造行程においてさまざまな加工が施され組み立てられていきます。
  
そのひとつひとつの製造工程が自動車の性能を左右するのです。
  
日本の自動車技術は世界的にもトップクラスといわれ、国内に限らず海外でも重宝されています。
  
それは、自動車製造にかかわる作業員の経験や技術のたまものでもあるのです。
  
自動車製造の仕事は、技術や経験が要求される作業だけに、給与や待遇面でかなり優遇されています。
  
各製造工程では、プロの作業員が製造にあたっているのです。自分が製造に携わった自動車が世界中の人々の足となり、生活に役立てられていきます。
  
日本車は、今後も東南アジアやアフリカ、インドなどを中心に需要が伸びると予想されています。自動車製造業は、将来的にも安定して働ける業界だといえるでしょう。