原動機

広く普及している原動機である内燃機関

原動機（げんどうき、英語: prime mover）は、自然界に存在するさまざまなエネルギーを機械的な仕事（力学的エネルギー）に変換する機械・装置の総称[1]。狭義にはタービンなどの仕事を発生する機械そのものを指すが、広義には蒸気原動機、動力プラントなどのシステム全体を指すこともある。

原動機の損失

原動機の損失は、入力エネルギーと出力仕事の差として定義される。主な損失として、仕事として回収しなかった損失（排気損失）、冷却による損失（冷却損失）、空気による抵抗（風損）、摩擦や補機などによる損失（機械損失）がある。これらの損失がない理想的な運転状態を考えたとき、電動機の効率は100%であるが、熱機関にはカルノーの原理による原理的な上限が存在する[2]。

原動機の分類

原動機には次のようなものがある。

原動機の特徴と主な用途
大分類 中分類 名称 エネルギー源 速度 トルク 出力制御 速度制御 始動時間 効率 体積 質量 整備 その他 主な用途
流体機械 気体 風力原動機
風車 		風力 中 低 不適 不適 短 良 大 大 中 風力発電
空気モーター
空気エンジン 		空気圧 中-高 低 容易 容易 短 良 小 小 容易 防爆 制御機器
圧縮空気自動車
液体 水力タービン 水力 低 高 容易 不適 短 良 大 大 煩雑 水力発電
水車 低 高 容易 不適 短 良 大 大 煩雑
油圧シリンダ
油圧モーター 		油圧 低 高 容易 容易 短 良 中 中 煩雑 工作機械
制御機器
流体継手
熱機関 外燃機関 蒸気タービン 燃焼ガス 高 低 不適 不適 長 中 大 大 煩雑 他の外燃機関同様
燃料の選択の幅が広い 		汽力発電
蒸気機関 低 高 適 適 不良 大 大 煩雑 始動時のトルクが大きい 蒸気機関車
スターリング機関 低 高 適 適 中 良 大 大 煩雑 機械的エネルギーから
温度差を作り出すこともできる 		冷凍機・潜水艦のAIP
内燃機関 火花点火機関
オットー機関 		中 中 適 適 中 中 中 中 煩雑 自動車・航空機・船[注 1]
チェーンソー・刈払機
圧縮着火機関
ディーゼル機関 		低 高 適 適 中 中 中-大 中-大 煩雑 自動車・船舶
機関車・気動車
ガスタービン機関 高 低 不適 不適 中 中 中-大 中-大 煩雑 体積・質量あたり
出力が大きい 		航空機
コンバインドサイクル発電
液体燃料ロケット 高 適 適 中 中 大 大 極めて煩雑 ロケット
固体燃料ロケット 高 不適 不適 短 中 中-大 中-大 容易 ロケット・ミサイル
電動機 整流子 永久磁石界磁形 電力 中 高 適 適 短 良 小 小 容易 小型機器組み込み
電磁石界磁形 中 高 適 適 短 良 中 中 容易 簡単な回路で制御できる 電車・電気機関車
交流 中 高 適 適 短 良 小 小 容易 掃除機
誘導 三相誘導 中 中 可 可 短 良 中 中 容易 ポンプ・圧縮機
単相 中 中 可 可 短 良 小 小 容易 家電・電動工具
同期 電磁石 中 高 可 可 短 良 大 大 容易 大型機器
永久磁石 中 高 可 可 短 良 小 小 容易 電気自動車
ハイブリッドカー

脚注

[脚注の使い方]

注釈

  1. ^ 船外機など

出典

  1. ^ “原動機（げんどうき）の意味”. goo国語辞書. 2019年12月6日閲覧。
  2. ^ 松木英敏; 一ノ倉理『電磁エネルギー変換工学』朝倉書店、2010年、49頁。 

関連項目

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方式
発電機使用
熱機関
による発電
火力発電 (発電所)
非火力発電
その他
水力発電
海洋発電
風力発電
その他
発電機不使用
燃料
化石燃料
バイオマス
核燃料
その他
発電機
発電所
日本
その他
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