ピストン

一般小学生

まとめ

【定義】 シリンダー(筒)の内部を密閉状態で往復運動し、流体の圧力を機械的な動力に変換、あるいは外部からの動力を流体の圧力や移動に変換する機械部品。

ピストンシリンダー熱機関圧力

まとめ

ピストンは流体とエネルギーをやり取りするための中心的な部品であり、内燃機関やポンプなどの往復動機械において不可欠な要素である。

解説

ピストンは円筒形のシリンダー内に収められ、ピストンリング等を用いて気密を保持しながら滑動する。その主な役割はエネルギーの変換である。内燃機関(エンジン)においては、シリンダー内での燃焼によるガス膨張の圧力をピストンが受け、コネクティングロッドを介してクランクシャフトに伝え、回転運動へと変換する。一方、往復ポンプや圧縮機においては、外部からピストンを動かすことで流体に圧力を加え、吐出させる役割を担う。物理学的には、ピストンが動くことによる体積変化(dV)と圧力(P)の積(PdV)は仕事として定義され、熱力学のサイクルを論理的に構成する上で極めて重要な概念となっている。

小学生のみなさんへ

ピストンとは、つつ(シリンダー)の中をぴったりとはまって行ったり来たり動くパーツのことです。身近なところでは、ちゅうしゃきや自転車の空気入れの中に使われています。つつの中の空気や液体をぎゅーっとおしたり、逆にすい上げたりする大切な役わりを持っています。自動車のエンジンの中でも、このピストンがはげしく動いて力を生み出しているのです。

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