ガスエンジン

**ガスエンジン（英語：gas engine）**は、石炭ガス、プロデューサーガス、バイオガス、都市ガス、天然ガスなどの気体燃料（可燃ガス）で作動する内燃機関（特にレシプロエンジン）である。

史上最初に発明また実用化されたオットーサイクル機関であり、ガソリンエンジンはガスエンジンを液体燃料（ガソリン）で動くように改良したものである。

本項では主にガスエンジンの成立と概要について記述する。現用の気体燃料エンジンについては LPG自動車、 CNG自動車も参照。ガスタービンに気体燃料を用いる場合についても本項に含めない。

一般に、現代の使用法では、*ガスエンジン*という用語は、軽量で高回転で、通常、その寿命全体で4,000時間以内で実行される。典型的なパワーはから  

## 歴史

### ルノアール
19世紀にはガスエンジンで多くの実験が行われたが、最初の実用的なガス燃料内燃機関は、1860年にベルギーのエンジニアであるエティエンヌ・ルノアールによって製造された。しかし、ルノアールのエンジンは低出力と高燃費に悩まされていた。

### オットーとランゲン
ルノアールの研究は、ドイツのエンジニア、ニコラウス・オットーによってさらに研究が続けられ、実用的な物に改良された。オットーは、後にシリンダー内で直接燃料を効率的に燃焼させる最初の4ストロークエンジンを発明した。1864年8月、オットーは技術的な訓練を受けたオイゲン・ランゲンと出会い、オットーの発展の可能性を垣間見た。会議の1か月後、ケルンに世界初のエンジン工場NA Otto＆Cieを設立した。1867年、オットーは改良されたデザインの特許を取得し
、同年のパリ万国博覧会で最優秀賞を受賞した。この大気圧エンジンは、ガスと空気の混合物を垂直シリンダーに引き込むことによって機能した。ピストンが約8インチ上昇すると、ガスと空気の混合物は、外側で燃える小さなパイロット炎によって点火され、歯付きラックに接続されているピストンを押し上げ、その下に部分的な真空を作り出す。上向きのストロークでは駆動力は働かない。駆動は、ピストンと歯付きラックが大気圧と自重の影響で下降し、フライホイールの付いたメインシャフトを回転させる。既存の蒸気機関に対する利点は、要求に応じて始動と停止が自由に出来ることであり、船と陸地の間で荷役を行うはしけの原動機など、断続的な作業に理想的だった。

これが現代でも使われるオットーサイクルエンジンの始まりである。

### 4ストロークエンジン
大気ガスエンジンはオットーの4ストロークエンジンに置き換えられた。4ストロークエンジンへの切り替えは迅速に進み、最後の大気エンジンは1877年に製造された。液体燃料エンジンはすぐにディーゼル（1898年頃）とガソリン（1900年頃）が登場した。

### クロスリー
英国で最も有名なガスエンジンの製造業者はマンチェスターのクロスリーブラザーズ（Crossley Brothers）だった。彼らは1869年に、新しいガス燃料大気エンジンに関するオットーとランゲンの特許に対する英国と世界（ドイツ国を除く）の権利を取得した。 1876年に彼らはより効率的なオットー4ストロークサイクルエンジンの権利を取得した。

### タンギー
マンチェスター地域に拠点を置く他のいくつかの会社もあった。バーミンガム近郊のスメスウィックにあるリチャード・タンギーは、1881年に最初のガスエンジンである1馬力の2サイクルエンジンを販売し、1890年に同社は4サイクルガスエンジンの製造を開始した。

### 保存
イギリスのストックポートに近いポイントンにあるアンソンエンジン博物館には、これまでに製造された中で最大のクロスリー大気エンジンを含む、いくつかの作動可能な個体を含むガスエンジンのコレクションが展示されている。

## 現在のメーカー
ガスエンジンのメーカーには、 Hyundai Heavy Industries、Rolls-Royce with the Bergen-Engines AS、Kawasaki Heavy Industries、Liebherr、MTU Friedrichshafen、GE Jenbacher、Caterpillar Inc.、Perkins Engines、MWM、Cummins、Wärtsilä、GE Energy Waukesha、ドレッサーランド、Deutz、MTU、MAN、Fairbanks-Morse、Doosan、ヤンマーなど出力範囲は約マイクロコージェネレーション熱電併給（CHP）から 。一般的に、現代の高速ガスエンジンは約までのガスタービンと非常に競争力がある。条件にもよるが、最良のものはガスタービンよりもはるかに燃料効率が良い。ベルゲンエンジンを搭載したロールスロイス、キャタピラー、その他多くのメーカーは、ディーゼルエンジンブロックとクランクシャフトをベースに製品を製造している。GE JenbacherとWaukeshaはガスエンジンの設計のみに特化した会社である。

## 代表的な使用例
### 設置式
典型的な用途は、ベースロード発電所又は短時間に高出力を発電する発電所を含むコジェネレーションである。ガスエンジンがスタンバイアプリケーションに使用されることはめったになく、主にディーゼルエンジンの領域のままである。これに対する1つの例外は、小さい（ Q = \frac{P}{\eta} \cdot \frac{1}{LHV_{gas}} 

*  Q 通常の状態でのガスの流れである
*  {P} エンジン出力は
*  {\eta} は機械効率
* LHVはガスの低位発熱量

## 歴史的なガスエンジン

ファイル:National gas engine (Rankin Kennedy, Modern Engines, Vol II).jpg|1905年、国営企業で使用された設置式の36馬力ガスエンジン
ファイル:Körting gas engine (Rankin Kennedy, Electrical Installations, Vol III, 1903).jpg|1903年、Körtingガスエンジン
ファイル:Backus upright gas engine (New Catechism of the Steam Engine, 1904).jpg|バッカス直立ガスエンジン
ファイル:Otto horizontal gas engine (New Catechism of the Steam Engine, 1904).jpg|オットー横型ガスエンジン
ファイル:Otto vertical gas engine (New Catechism of the Steam Engine, 1904).jpg|オットー縦型ガスエンジン
ファイル:Westinghouse gas engine, section (Rankin Kennedy, Electrical Installations, Vol III, 1903).jpg|ウェスティングハウスガスエンジン
ファイル:Crossley gas engine and dynamo (Rankin Kennedy, Electrical Installations, Vol III, 1903).jpg|クロスリーガスエンジンと発電機
ファイル:Premier twin gas engine electric generating plant (Rankin Kennedy, Modern Engines, Vol III).jpg|プレミアツインガスエンジン発電所
ファイル:125hp gas engine and dynamo (Rankin Kennedy, Electrical Installations, Vol III, 1903).jpg|125馬力ガスエンジンと発電機
ファイル:Crossley engine.jpg|Crossley Brothers Ltd.、1886 No. 1エンジン、4.5&nbsp;hp単気筒、4ストロークガスエンジン、160rpm。
ファイル:Crossley Gas Engine - Kelham Island Industrial Museum.jpg|1915クロスリーガスエンジン（タイプGE130 No75590）、150&nbsp;馬力。
ファイル:Gas Engine in the Gas Museum - geograph.org.uk - 2120293.jpg|国立ガスエンジン
ファイル:Premier tandem scavenging high-power gas engine (Rankin Kennedy, Modern Engines, Vol II).jpg|プレミアタンデムスカベンジングハイパワーガスエンジン
ファイル:Blast furnace gas engine with blowing cylinder (Rankin Kennedy, Modern Engines, Vol II).jpg|ブローシリンダー付き高炉ガスエンジン
ファイル:Stockport gas engine and belt-driven dynamo (Rankin Kennedy, Electrical Installations, Vol III, 1903).jpg|ストックポートガスエンジンとベルト駆動ダイナモ


## 関連項目
* オートガス
* CNG自動車
* 木炭自動車 - 木炭を不完全燃焼して得られるプロデューサーガスの一種を使用
* CHP指令
* コージェネレーション
* ガスタービン
* 内燃機関の歴史
* 天然ガス自動車のリスト
* ヨーロッパのバイオガス利用の表
* アンソンエンジン博物館

## 参考文献

## 外部リンク
* クロスリーガスエンジン
* アンティーク定置エンジン
* 古いエンジン
* ガスエンジンの記事
* ガスエンジンマガジン&nbsp;—内燃機関の歴史雑誌
*