車はアクセルペダルを踏むと加速し、ブレーキペダルを踏むと減速します。では、エンジン内部では何が起こっているのでしょうか？ エンジン内部のピストンの動きや、吸排気の流れには「慣性効果」が大きく関わっています。 慣性効果とは、物質がその運動状態を維持しようとする性質のことを指します。自動車の場合、空気や排気ガスも「物質」として捉えることができます。 エンジン内部では、ピストンが上下運動することで、吸気、圧縮、爆発、排気のサイクルを繰り返しています。この時、吸気行程においては、空気は静止状態から動き始め、慣性によって流れ込みにくくなる現象が起こります。反対に、排気行程では、排気ガスは動きを続けようとするため、スムーズに排出されます。 この慣性効果を効率的に利用することで、エンジンの出力向上や燃費改善を図ることができます。例えば、吸気管の長さや形状を工夫することで、慣性による吸入空気量の増加を狙うことができます。

ガスタービンエンジンは、高温・高圧のガスを利用してタービンを回転させ、その動力で発電機やプロペラを動かす内燃機関です。ジェットエンジンと構造が似ているため混同されがちですが、ガスタービンエンジンは回転運動を動力として取り出す点が異なります。 基本的な仕組みとしては、まず空気取入口から取り入れた空気を圧縮機で圧縮し、燃焼器に送り込みます。そこで燃料と混合・燃焼させて高温・高圧のガスを生成し、このガスをタービンに噴射することでタービンを回転させます。そして、タービンの回転力を利用して発電機を回したり、プロペラを回転させて推進力を得たりします。最後に、燃焼を終えたガスは排気口から排出されます。