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エンジン(engine)

星形エンジンエンジン(engine) は、「生まれながらの才能」という意味を持つラテン語のingeniumから来たものと言われていて、フランスでは「能力」「賢さ」をenginと表記していました。18世紀に、「エネルギーを動力に変えるもの」という意味をもつようになったと言われています。
熱機関(heat engine)は、燃料の化学的エネルギーを燃焼という過程を通して機械的エネルギーに変換する機関です。熱機関には、内燃機関(Internal-combustion engine)と、外燃機関(external combustion engine) に大別できます。
内燃機関は、機関内部で燃料を燃焼させて、熱エネルギーを機械的エネルギーに変換する熱機関を言います。代表的なものとして、ピストンエンジンやガスタービンエンジンなどがあります。 外燃機関と比較した場合、熱効率が良い反面、燃料の性質に制約があります。また、熱効率においてカルノーサイクルを越えるものは、理論的にあり得ません。
外燃機関は、機関内部にある気体を機関外部の熱源で加熱し、膨張させる事により熱エネルギーを運動エネルギーに変換する熱機関を言います。 代表的なものとして、蒸気機関・蒸気タービンやスターリングエンジンなどがあります。また原子炉を使った原子力機関も外燃機関の一種です。 外燃機関は、熱エネルギーから運動エネルギーに変換するための動作気体が必要で、蒸気機関では水を加熱し、その蒸気でピストンを動かし、機械的エネルギーを得るための蒸気を動作気体と言います。 内燃機関と比較した場合、熱源が外部にあるため、燃料の形態に制約が少なく、化石燃料以外に、原子力・地熱・太陽光等多種多様の熱源を利用する事が可能です。 一方、大きさ、重量の割に出力が小さい為、産業革命の原動力となった外燃機関でしたが、現在は、蒸気タービンを使って駆動力を発電機に伝える効率の高い大型の外燃機関が、原子力発電所などで使われるようになりました。

(Photos from O.S.)