【2級ガソリン：エンジン本体】

〇〇性の言葉を、そのまま性質の説明に当てはめて考えます。
上記マーカー部分を要点として覚えましょう。

錫の含有率が高い＝熱膨張が大きい＝オイル・クリアランスを大きく。
高い・大きいと、言葉が続くので覚えやすいです。

クラッシュ・ハイト
小さい＝密着悪い。大きい＝たわみが出て、局部的に接触。

トリメタル＝トリプルメタル
三層で構成されている。

整備現場では、親メタル・子メタルという呼び名があります。
親メタルは、クランクシャフト・ジャーナル・ベアリングのこと、子メタルは、コンロッド・ベアリングのことです。

オイル交換などを怠ると潤滑不良になり、オイル・クリアランスが保てなくなることで金属接触を起こし、メタルが傷だらけになってエンジンが焼き付いてしまう大惨事へとつながります。

この、メタルが傷だらけになることを“メタルが流れる”といい、症状の前兆として、エンジン回転中に“ゴォー”という異音が発生することがあります。

体積効率と充填効率は、平地ではほぼ同じ。
高山など気圧の低い場所では差が出る。

機械損失の内容・特徴をしっかり押さえておく。
冷間時と暖機後で摩擦の具合は変わりますし、粘度の高いオイルと低いオイルでも変わります。
また、エンジンの回転数が上がると、オルタネータなどのエンジン直結部品の回転数も上がるため、それに比例して損失（ロス）も多くなります。

理論熱効率：理論上の熱効率。机上で考えたもの。
キーワードは“理論”です。

図示熱効率：実際のエンジンで、作動ガスがピストンに与えた仕事。エンジン内部のみで算出されたもの。
キーワードは“ピストン”です。

正味熱効率：内燃機関の熱効率のこと。実際にクランクシャフトから得られる動力を“正味仕事率”または“軸出力”といいます。
キーワードは“クランク”です。

各熱効率は、上記キーワードで見ると分かりやすいです。
〇〇効率とは・・・の問題の文章にキーワードが入っているかどうかで、どの熱効率のことを説明しているのかを判断できます。

純正で使用されている0W-20などの粘度の低いエンジン・オイルは、機械損失を減らし有効熱効率を上げることに寄与していますが、高速や負荷の高い走行が多い使い方をする場合は、5W-30など少し粘度の高いオイルを使った方がエンジンに優しい場合があります。

プレーン型、バレル・フェース型、テーパ・フェース型の形状・特徴を覚えておく。
アンダ・カット型は、名前どおり下部がカットされていることを覚えておく。

シリコン含有量が少ない＝Low＝ローエックス

バルブの逃げ＝バルブ・リセス
目的：圧縮圧力を高めるため。

もしもタイミング・ベルトが切れた場合、ピストンとバルブが干渉し（非干渉エンジンも一部あり）エンジンが破損するため、タイミング・ベルトは10万kmごとの交換が必要です。

また、タイミング・ベルト交換と同時にウォーター・ポンプも交換することが推奨されています。
ウォーター・ポンプは使用過程でシールが劣化していき、密着性が悪くなることで水漏れを起こします。
ウォーター・ポンプを交換するには、タイミング・ベルトを取り外す必要があるため、タイミング・ベルトを交換するのであれば、ついでに交換した方が後々お客さんのためになるからです。

現在の主流は、タイミング・チェーンが使用されたエンジンです。
ゴム製のタイミング・ベルトと違い金属製のため、無交換のまま使用することができますが、エンジン・オイル交換を怠っていると徐々に伸びてしまい、エンジンの不調や始動不良につながるケースが多いです。

問題理解に必要なものは以下の内容です。

ガソリン・エンジン自動車が排出する有害ガスは大きく3つ。
CO（一酸化炭素）、HC（炭化水素）、NOx（窒素酸化物）です。

発生要因として、COは不完全燃焼、HCは生ガス排出（燃え残り）、NOxは高温で燃焼したとき、です。

COとHCは、燃焼改善により低減することができます。

一方、NOxは窒素と酸素の化合物で、人体には無害である一方、オゾン層を破壊し酸性雨のもとになる危険性から、有害排出ガスとして扱われます。

エンジン内部で燃焼する際、一定の条件によりNOxが発生するため、発生条件を満たさないよう様々な工夫がされています。

発生条件の大きなポイントが、最高燃焼ガス温度です。
燃焼温度が約1500℃を超えると、NOxが急速に生成されると言われています。

そのため、最高燃焼ガス温度を下げることがNOxの低減につながります。

最高燃焼ガス温度を下げるには、燃焼状態を改善し、素早く燃焼を完了させることが有効です。

空燃比とは、空気とガソリンの割合のこと。
燃料を完全燃焼させるのに理想とされる空燃比は、14.7：1（空気：ガソリン）と言われています。（理論空燃比と呼ばれる）

最適な空燃比（混合割合）は、運転状況や燃焼状態で大きく変わります。
空気の量をコントロールすることは難しいため、燃料の量を調整することで空燃比を変化させています。

つまり、燃料の噴射量を細かく増減する制御が空燃比制御。
運転状況は様々なセンサの信号から、燃焼状態はO2センサで排気ガスの酸素量を検出することにより演算されています。

スパーク・プラグに点火するタイミングを細かく調整すること。
様々なセンサの信号によって、最適なタイミングが選択されます。
燃焼を素早く完了させるための制御です。

EGRは、Exhaust Gas Recirculation（排気ガス再循環）の頭文字を取ったもので、排気ガスの一部をインマニへ戻すための装置です。

エンジンは、理論空燃比付近で燃焼しているときほど燃焼状態は良いですが、その分最高燃焼ガス温度が高くなっています。

そこで、燃え終わった排気ガスをインマニへ戻し、混合気に排気ガスを混ぜた状態で燃焼させることで、わざと燃えを悪くさせています。

その結果、最高燃焼ガス温度が下がります。

INバルブやEXバルブの開閉タイミングを調整するものです。

バルブはカムシャフトにより駆動されているため、通常、エンジンに組み付けた時点で開閉タイミングが固定されますが、カムシャフトの動きを制御し、カムシャフトがバルブに当たり出すタイミングを変えることで開閉タイミングを調整することが可能になります。

下図のように、開閉タイミングを調整することで、排気されようとしていたガスが、燃焼室に逆流する現象を起こすことができます。

ちなみに、これは“内部EGR”と呼ばれます。
先述したEGR装置を別に設けたものは“外部EGR”と呼ばれ、その目的は同じですが、導入量に差があることからエンジンによって、外部EGR有り無しが選択されています。

CO、HCは、燃焼自体を良くすることで低減できる。
NOxは、燃焼時間を短くし最高燃焼ガス温度を下げることで低減できる。

EGRバルブに排気ガス中の汚れが溜まることで作動不良が起きてしまい、ECUが狙った量以上の排気ガスがシリンダに入り込んでしまうことで、アイドリング～走行中の様々なシーンでエンジン不調になるケースが多くあります。

EGRバルブを清掃すると改善することが多いですが、数か月後に症状が再発する場合があります。
それは、“EGRバルブに汚れが溜まりやすい要因が他にある”可能性があり、私の経験では、スパーク・プラグが長期間交換されていなかったために燃焼状態が悪くなり、排気ガスに燃え残りが大量混入することでバルブが汚れやすくなっていたことがあります。

ピストン・ヘッドとシリンダ・ヘッドで形成されており、ピストンが上死点位置にあるときのピストンとシリンダ・ヘッドとの隙間をいいます。

目的は、混合気に渦流を発生させること。
スキッシュ・エリア内で空気が押しつぶされる形になり、燃焼室内の混合気を撹拌するイメージ。
点火したときに燃え広がりのスピードが速くなり、燃焼時間を短くできます。

スキッシュ・エリアには、通常タイプと斜めタイプの2つがあり、斜めタイプの方が、より渦流を発生させやすい効果があります。

スキッシュ・エリアの面積や厚みによって、得られる効果に差が出ます。

斜めスキッシュの方が優秀。
面積が大きいほど、厚みが小さいほど流速は高く（速く）なる。
面積が小さいほど、厚みが大きいほど流速は低く（遅く）なる。

一見、整備の現場に必要な知識ではないですが、種々の工夫により燃焼改善や出力向上が図られているということは、自動車整備士として知っておくべきだと思います。

カム・シャフトの回転を制御し、INバルブが開き始めるタイミングを変化させる機構です。

エンジンの運転状況によって、バルブの開き始めを進角（早く）するか遅角（遅く）するかを調整しています。

カムの形状を変えるわけではないので、バルブが開いている時間（作動角）は同じです。
つまり、INバルブの開き始めが早くなると閉じ終わりも早くなり、開き始めを遅くすると閉じ終わりも遅くなります。

また、エンジン停止時は、内蔵されたロック装置により最遅角状態で固定される。

アイドル時と高速時は遅角。
低速時と中速時は進角となり、低速時は大きく進角、中速時は中程度の進角のイメージです。

エンジン停止時は、ロック装置により最遅角状態で固定。

可変バルブ・タイミング機構の作動不良によりエンジン不調になることが多々あります。

この機構には油圧式と電動式がありますが、油圧式が主流です。
エンジン・オイルの油圧で進角・遅角を制御していくのですが、作動部に油圧を供給するために“オイル・コントロール・バルブ”という部品が使われます。

オイル・コントロール・バルブにエンジン・オイル内の小さなゴミが溜まっていくことで動きが悪くなり、結果的にECUが狙ったとおりの可変制御ができず、エンジン不調へつながっていくという流れです。
オイル・コントロール・バルブを清掃することで改善した例も多くありました。

エンジン・オイルの定期交換は非常に重要で、交換を怠ると様々なトラブルにつながります。