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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。

制動・拘束装置


速度を落とす、停止する等の制御はフットブレーキで行う。ブレーキペダルに加えられた力を、油圧や空気圧を介して摩擦材を回転部分に押しつけ、自動車の速度を熱に変換してスピードを落とす。市販車のほとんどが、エンジンの吸気管負圧、油圧、空気圧を利用した、ペダル踏力を軽減する、倍力装置を有している。
長時間の停車には機械式、または空気式のパーキングブレーキを用いる。
高速からの制動には、放熱性に優れるディスクブレーキが有効であるが、重量が大きい車両の制動や、勾配での駐車などには、自己倍力作用の働きで、拘束力の大きいドラムブレーキが有利となる。[要出典]
下り坂などで、フットブレーキに頼り過ぎるとフェード現象やベーパーロック現象などが起き、ブレーキの効きが著しく低下してしまう事がある。

ブレーキパッド交換

ブレーキパッドの交換は、ブレーキの構造により作業手順が異なる。
対向ピストン方式のディスクブレーキの場合
タイヤを取り付けているナットを緩める。
車止めをかけて、ジャッキで車体を持ち上げ、ジャッキスタンドで車体を保持する。
タイヤを取り付けているナットを外し、タイヤを取り外す。取り外したタイヤは、車体下に置き、万一車体が落下した場合に備える。
ブレーキパッドを押さえているピンまたはボルトを外す。
ブレーキパッドを押さえている金具を外す。
ブレーキフルードの油量を確認する。多ければあふれる場合がある。
ブレーキパッドを押して、ブレーキピストンをゆっくり押し戻す。
ブレーキパッドを取り外す。
新しいブレーキパッドを取り付ける。
ブレーキパッドを押さえている金具を取り付ける。
ブレーキパッドを押さえているピンまたはボルトを取り付ける。
タイヤを取り付け、ナットを締める。
車体を下ろし、規定トルクでタイヤを取り付けているナットを締める。
ブレーキフルードの油量を確認し、ブレーキペダルを踏み代が出まで数回踏み、再度油量を確認する。
低速で走行し、ブレーキが効くか、異音がしないかを確かめる。

オートマチックトランスミッション


オートマチックトランスミッションは精密なオイル制御を行っている事から、専門の工場以外でATフルード(ATF)全量を一度に交換する事は難しい。専門の工場以外で交換する場合は、ATFレベルゲージからATFを排出する方法と、ATF排出口よりATFを排出する方法がある。
ATFレベルゲージよりATFを排出する方法
ミッションオイルのレベルゲージを抜き、その穴よりオイルポンプのチューブを差し込む。
排出できる量だけ排出する。
排出した量と同量のミッションオイルを注入する。
一定距離を走行し、ATFのレベルをチェックする。
ATF排出口よりATFを排出する方法
車体をジャッキアップし、ジャッキスタンドで保持する。
ATF排出口のドレインプラグを外しATFを排出する。
ATFが排出されたらドレインプラグを閉め、車体を下ろす。
排出された量と同じ量のATFを、ATFをレベルゲージ穴から注入する。
一定距離を走行し、ATFのレベルをチェックする。
なお、上記方法でのATF排出率は、全量の45%?50%と言われており、上記作業を複数回繰り返すのが望ましい。

ブレーキディスクローター交換


ブレーキディスクローター(以下ディスクローターと略す)の交換は、ブレーキの構造により作業手順が異なる。ここでは、対向ピストン方式のディスクブレーキの場合に準じて紹介する。 ただし、殆どの場合、ディスクローターだけの交換は、いわゆるブレーキの「当たり」を変えてしまうため、ブレーキパッド交換とセットで行われる場合が多く、ブレーキパッド交換の節と重複するので、差分を太文字で示す。
尚、この作業は道路運送車両法による「分解整備」に該当するため、有償、無償に関わらずこの作業を行えるのは、所有者(車検証に記載されている「使用者」も当該自動車の所有者とみなされる。)と国土交通省から認証番号の交付を受けた自動車分解整備事業者だけである。
タイヤを取り付けているナットを緩める。
車止めをかけて、ジャッキで車体を持ち上げ、ジャッキスタンドで車体を保持する。
タイヤを取り付けているナットを外し、タイヤを取り外す。取り外したタイヤは、車体下に置き、万一車体が落下した場合に備える。
ブレーキパッドを押さえているピンまたはボルトを外す。
ブレーキパッドを押さえている金具を外す。
ブレーキパッドを押して、ブレーキピストンを押し戻す。
ブレーキパッドを取り外す。
ディスクキャリパーを止めているボルト等を外す。
ディスクキャリパーを外す。(この時点で、現在の多くの車においてはディスクローターを留めておく構造は存在しない)
ディスクローターを外し、新しいディスクローターを取り付ける。
ディスクキャリパーを取り付ける。
ディスクキャリパーを止めていたボルトを取り付ける。
新しいブレーキパッドを取り付ける。
ブレーキパッドを押さえている金具を取り付ける。
ブレーキパッドを押さえているピンまたはボルトを取り付ける。
タイヤを取り付け、ナットを締める。
車体を下ろし、規定トルクでタイヤを取り付けているナットを締める。
低速で走行し、ブレーキが効くか、異音がしないかを確かめる。

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