〜ディーゼルエンジン〜

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ディーゼルエンジンに関する疑問のページです。

ディーゼルエンジン図

一昔前までは、ディーゼルエンジンといえば「トラックやバス」などの大型自動車や低速トルクのある特性を活かして「RV車」に多く見られました。

しかし近年では、ディーゼルエンジンの技術も大幅に進歩して「環境にやさしいエンジン」ということで「乗用車」(欧州車)にも多く搭載されています。

そんなディーゼルエンジンについて簡単に説明しています。

ここから「ディーゼルエンジン」について説明しています。

ディーゼルエンジンって?

ディーゼルエンジンは「ディーゼル機関」また「ヂーゼル機関」などとも言い、ドイツの技術者「ルドルフ・ディーゼル」が発明した内燃機関です。

ガソリンエンジンとの大きな違いとしては、「プラグ」(点火装置)が無いということです。(※グロープラグという始動性を良くする為の「予備加熱装置」は付いています。)

それは、圧縮して高温になった空気(600℃以上)にディーゼル燃料(軽油や重油)を吹き込んだ時に起きる
「自己着火」をもとにした爆発でピストンを押し出す方式である為です。

「ガソリンエンジン」と「ディーゼルエンジン」の仕組みの図

ディーゼルエンジンの長所や短所は?

ディーゼルエンジンのガソリンエンジンと比べての長所としては

1.燃費(燃焼効率)が良い 2.二酸化炭素(Co2)の排出量が少ない 3.低速トルクがある 4.耐久性・信頼性に優れている

などが挙げられます。

1.の「燃費が良い」に関していえば「燃焼効率が良い」ので燃費が良いと言えるでしょう。ただ、同程度の出力(PS;パワー)を出そうとすれば燃費はガソリン車と比べてそれ程、大差はありませんが、ディーゼルエンジンの場合「低速トルク」がある為、実用面で高回転まで回転数を上げる必要がないので(構造的に高回転は不向き)、そのようなことも燃費が良いとされる要因の一つと言えます。また日本で経済性が高いとされているのは税の面で優遇されているからです。

2.の「二酸化炭素(Co2)の排出量が少ない」というのは「燃焼効率が良い」から二酸化炭素の排出量が少なくて済むということです。

3.の「低速トルクがある」というのは、ディーゼルエンジンは燃焼の構造上「高圧縮比」を得る必要があります。その為ガソリンエンジンに比べて「低速トルク」が多く発生します。

4.の「耐久性・信頼性に優れている」要因の一つにはディーゼルエンジンは上記のように「高圧縮比」となる為「高い圧力でも壊れない体(エンジン構造)」を持つ必要があります。その他には「電化経路が単純」な為に「電気的トラブルが発生しにくい」などの要因が挙げられます。

短所としては

1.騒音・振動がある 2.黒煙や粒状物質(PM)やNox(窒素酸化物)が発生しやすい 3.エンジン自体の大きさ、生産コストが増える

などが挙げられます。

1.の「騒音・振動」が大きい原因は、ディーゼルエンジンは「高圧縮比」を得る為に、シリンダーをロングストローク(シリンダーを長くした分、圧縮できる空気の量を増やすことができます)にする必要がありその分ピストンの上下運動の距離も長くなる為です。

2.の「黒煙や粒状物質(PM)やNox(窒素酸化物)が発生しやすい」原因には、ディーゼルエンジンの機構上、拡散燃焼になるため、均一燃焼が難しく黒煙や粒状物質(PM)が発生しやすくなります。また、燃焼室内が空気過剰になりやすい為にNox(窒素酸化物)が発生しやすくなります。

3.の「エンジン自体の大きさ、生産コストが増える」要因には、ディーゼルエンジンは機構上「高圧縮比」になる為より丈夫な構造を必要とする為に「体を大きく(エンジンを大きく)」する必要があり「重量が重くなる」ことなどが挙げられます。これは長所4.の「耐久性・信頼性に優れている」の反面的要素です。

乗用車に搭載している割合を比べてみると、欧州車(特に西ヨーロッパ)では多く普及していますが日本車では殆んどありません。これは「環境に対するアプローチに違い」があるようで日本では都市での大気汚染(NoxやPM)を懸念してディーゼルエンジンを敬遠してきた経緯があります。一方、欧州では経済性の理由や地球規模での環境対策として二酸化炭素の排出量が少ないディーゼルエンジンが多く普及されるようになりました。反面、大気汚染が深刻化されるということもあるようです。

しかし、ディーゼルエンジンの技術も大幅に進歩し、また燃料である「軽油」の精製技術も見違えるように進歩しています。日本でもディーゼルエンジンに対する考え方が変わりつつあり、多くのメーカーが「クリーンなディーゼルエンジン」の開発に取り組んでいます。今後のディーゼルエンジンの発展に大きく期待しましょう。

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