密閉されたシリンダー内で燃料を燃焼させ、膨張したガスでピストンを押し動かせば、内燃機関が完成する。原理は単純明快だ。しかし、それを信頼性の高いものにするには、1世紀以上にわたる試行錯誤が必要だった。

ニコラウス・オットーは1876年に最初の実用的な4ストロークエンジンを製作した。ルドルフ・ディーゼルは1890年代に圧縮着火方式を開発した。吸気、圧縮、燃焼、排気という4ストロークサイクルは、現在でも多くの自動車エンジンの原理となっている。2ストロークエンジンは毎回転ごとに燃焼を行い、チェーンソーや一部のオートバイに今も使われている。

コアコンポーネント

• シリンダーブロックとピストン。
• 直線運動を回転運動に変換するクランクシャフト。
• バルブとカムシャフトはガス流量を制御する。
• 燃料システムは空気と燃料を混合する。
• 冷却および潤滑システム。

効率性の低さが弱点だ。ほとんどのガソリンエンジンは、燃料のエネルギーの約4分の1しか運動エネルギーに変換できない。残りは排気管やラジエーターを通して熱として放出される。ターボチャージャー、直噴、可変バルブタイミングといった技術革新によってその差は縮まったものの、電気モーターは依然としてはるかに効率的にエネルギーを変換する。だからこそ、内燃機関は100年ぶりに真剣なライバルに直面しているのだ。