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ディーゼルエンジンの仕組み

ディーゼルエンジンの仕組みや利点


ディーゼルエンジン

 トラックのエンジンといえばディーゼルという印象が強い
ディーゼルエンジンですが、最近はガソリンを使うものや
ハイブリッド型など多彩な種類が出ていて購入する場合も選択肢が
多くてなかなか悩みどころですよね。
 ディーゼルとガソリンとハイブリッド…何が良くて何が悪いのか
判断できないという人も多いと思うので今回はディーゼルエンジンの
仕組みやメリットについて
調べてみました。





ディーゼルエンジンとは


【概要】

ルドルフ・ディーゼル  そもそもディーゼルエンジンというものは、別名ディーゼル機関
とも呼ばれるものでドイツの技術者ルドルフ・ディーゼルが発明した
内燃機関の一種で、発明されたのは1892年と古い技術ではありますが
実用的な内燃機関の中ではもっとも熱効率に優れる種類のエンジン
言われています。
 エンジンの名前は発明者にちなむものですが、日本語表記では
昔はヂーゼルやジーゼルとも表記されていたこともあって古い会社の
中にはそのような表記が登録名として含まれていたりします。


【用途】

 ディーゼルエンジンはピストンによって空気を圧縮してシリンダー内の
高温空気に燃料を噴射することで自然着火させるという仕組みで
軽油・重油の他にも様々な種類の液体燃料が使用可能であるなど
汎用性が高く小型高速機関から巨大な船舶用低速機関まで様々な
バリエーションが存在するのが特長です。

車   船舶


エンジンの仕組み


【ディーゼルエンジンの内部構造】

 ディーゼルエンジンの燃料となる軽油は圧縮された空気の中に噴射すると
自然に火がついて爆発するという性質があります。
 燃焼の仕組みはこの声質が利用されていて、エンジンの中で

1. 空気を取り込む
2. 圧縮する
3. 空気と一緒に燃料が燃える
4. 排気する

という1.~4.の動作が繰り返されることでエンジンが動いていて爆発が起き
その圧力をタイヤを動かす動力として使うことでトラックが実際に走って
いるわけなんですね。

ディーゼルエンジン


【ガソリンエンジンの内部構造】

 一方、ガソリンエンジンはどのような仕組みになっているかと言うと
ガソリンは圧縮された空気の中でも自然には火がつかないという性質が
あるので、霧状にしたガソリンを混ぜた空気を圧縮したものに点火プラグを
使って直接火をつけるという形が採用されています。
ガソリンエンジンは

1. 空気を取り込む
2. 圧縮する
3. 点火によって燃料を燃やす
4. 排気する

という1.~4.の動作が繰り返されることでエンジンが動いています。

ガソリンエンジン


ディーゼルエンジンの特徴


【それぞれの利点】

 とはいえ、ディーゼルエンジンも夢の技術というわけでは無いので
それぞれの利点・不利点というものも多数あります。
そのため、見極めのためにもこちらに主な特徴を挙げていきます。

●ディーゼルエンジンのメリット

・熱効率
ディーゼルエンジンはガソリンエンジンよりも多くの空気を使って燃料を
燃やすので燃料の燃焼によって生じるエネルギーの無駄を少なくすることが
できます。

エンジン熱効率
ディーゼルエンジン : 30~34%
ガソリンエンジン : 24~28%

・トルク性能
坂道で減速したときなどでもシフトダウンせずに坂道を登りきることが
できたりと粘り強い走行性能を持っています。

・耐用性
ディーゼルエンジンは構造が簡単で、故障が少なくて修理自体も簡単に
行うことが出来る場合が多いです。
それにともなって平均の耐用年数は長めになっています。


●ディーゼルエンジンのデメリット

・振動と騒音
ディーゼルエンジンは他のエンジンと比べて振動や騒音はどうしても
大きくなりがちで周囲の環境に不快な影響を与えがちです。

・エンジンが重い
エンジンの耐久性に優れる分、その重量は大幅に増量されていて
結果的に燃費の低下につながっています。

・排ガス処理が難しい
トラックの排ガスといえば黒煙というイメージが印象深い人も多いほど
地球環境には悪く、近年の環境問題を受けてその規制は年々厳しいものに
なっている傾向があり規制を満たせない場合は交通自体が規制される
という問題があります。
各メーカの対策としては最新技術が用いられていてかなり改善してはいますが
その代償として燃費が低下したりランニングコストが必要であったりと
いった点を抱えているのが現状です。


今後の動向


【ディーゼルエンジンの将来】

思惑  現時点ではディーゼルエンジンはガソリンエンジンなどに比べて
トラック業界においては最もベターな選択であると言えますが
やはり近年取りざたされている環境への影響などもあって国の思惑
としてはハイブリッドや天然ガスや電気を使用したタイプのものを
使って欲しいようで、ディーゼルエンジンのトラックには重い税金が
かけられたり厳しい規制を課せられたりとなかなか厳しい状況を
強いられています。

 もちろん各トラックメーカによるエンジンの制御技術の
性能向上によってガソリンエンジンにも劣らないほどの動力性能と
環境負荷を実現してはいますが、今後そういった思惑の影響で
ディーゼルエンジンが廃止されて敢えて効率の悪いエンジンの
トラックを使わなければならないという日ももしかしたら来るかも
知れませんね。

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