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トラックエンジンの大半を占めるディーゼルエンジンの構造と特徴

トラックといえば「ディーゼルエンジン」というイメージが強いですし、実際にトラックのエンジンに搭載されているのはディーゼルエンジンが大半を占めます。

4f7a7e0adee24d0d3be3f6fce968ed7b_sしかし、現在ではガソリンエンジンやハイブリッドエンジンを搭載したトラックも多く出ていますし、クリーンディーゼルのトラックも登場しています。それでは、ディーゼルエンジンの構造や特徴はどのようになっているのでしょうか?ガソリンエンジンと比べて何が違うのでしょうか?

そこで今回は、トラックの大半に搭載されているディーゼルエンジンの構造と特徴、ディーゼルとクリーンディーゼルの違いについてまとめてみました。

ディーゼルエンジンの概要と構造と特徴について

「ディーゼルエンジンとは」

ディーゼルエンジンは、1892年にドイツの技術者である「ルドルフ・ディーゼル」によって発明された往復ピストンエンジン(レシプロエンジン)で、ディーゼル機関とも呼ばれる内燃機関の一種です。

その後、1893年に特許を取得して、開発者にちなんだエンジン「ディーゼルエンジン」と命名されました。ディーゼルエンジンは、熱機関単体の中でも最も優れた種類のエンジンで、軽油や重油を含む石油系燃料以外でも、225度程度で発火する液体燃料であれば使用することができます。

なお、以前まではディーゼルの他に「ヂーゼル」「デイゼル」「ジーゼル」とも表記され、現在でも日本の自動車整備士国家試験では「ジーゼルエンジン」と名付けられています。

「ディーゼルエンジンの構造と特徴」

6391b97b20712b7f3d1c42251338c506_sディーゼルエンジンは、圧縮した空気に軽油(ディーゼル)を噴射することによって爆発させています。また、ガソリンエンジンがスパークプラグを使用して燃料と空気の混合気を着火していますが、ディーゼルエンジンにはスパークプラグが無く、着火点の低い軽油を燃料噴射によって着火するためには、より高温な空気が必要でガソリンエンジンの倍近い空気圧縮を行っています。

これにより、より高い圧縮比に耐えるためガソリンエンジンよりも頑丈な作りになっていますので、ガソリンエンジンに比べてエンジン本体が重くなっています。なお、軽油が、引火性は低いが発火性は高いのに対して、ガソリンの場合は、引火性は高いが気化しにくいことが特徴です。

ディーゼルエンジンの仕組みは、過給器(スーパーチャージャ)によって取り込まれた空気を圧縮し、圧縮した空気をシリンダー内に送り込みます。そして、高温のシリンダー内で圧縮された空気と噴射された軽油が交わることで自然に爆発しエンジンを動かしています。

ディーゼルエンジン内部は、「過給機(スーパーチャージャー)」の他に、空気の吸入と燃料ガスの排出を制御する「タイミングギヤ」「クランクシャフト」ピストンの運動を制御する「フライホイル」エアクリーナーによって大気中の空気をろ過しシリンダーの摩耗を早める「呼吸装置」シリンダー内にある圧縮されて高圧となった空気に燃料ガスを噴射する「燃料装置」潤滑油(エンジンオイル)を送り摩耗や焼付きを防止する「潤滑装置」高温になったシリンダーを冷却する「冷却装置」バッテリーやスターティングモーター、オルタネータ、グロープラグ等の「電気装置」シリンダー内で燃焼したガスを排出する「排気装置」等によって構成されています。

また、ディーゼルエンジンには点火装置を必要としませんので、一度エンジンが始動すれば電気装置が無くとも動作し続けることが可能です。

ディーゼルエンジンのメリット

  • ・燃費性が高い
  • ・トルク性能が高い
  • ・耐久性と耐用性が高い

ディーゼルエンジンのデメリット

  • ・エンジンが重い
  • ・騒音と振動が大きい
  • ・高回転は苦手

ディーゼルとクリーンディーゼルの違い

7e92235eafe2615c7af71b7d97eb9636_sディーゼルとガソリンの排出ガスを比べると、ディーゼルの方が人体に対して毒性がある「一酸化炭素(CO)」や、農作物への悪影響がある「炭化水素(HC)」の排出量は少ないのですが、光化学スモッグや酸性雨の原因となり、人体に対して血管拡張作用を有する一酸化窒素や環境汚染の大きな要因となる二酸化窒素を主とした「窒素酸化物(NOx)」や、排気ガスや石油からのマイクロメートル(µm)の大きさの固体や液体の微粒子「粒子状物質」が多く、大気汚染を深刻化させる原因となっています。
なお、粒子が2.5µm以下のものは「PM2.5」と呼ばれています。

これに伴い、「大気汚染防止法」や「自動車NOx・PM法」などの「自動車排気ガス規制」が定められ、NOx・PM法対策地域の都道府県でNOx・PM法不適合のディーゼル車は、乗り入れ禁止や使用禁止、一定の期間が経過すると車検を受けることができないなど様々な制限が付けられています。

クリーンディーゼルはその名の通り、従来のディーゼルよりも窒素酸化物「NOx」や粒子状物質「PM」をクリーンにして排出量が少ないディーゼル車となります。最新のクリーンディーゼルは、クリーンでパワフル、エコノミーを兼ね備えた高性能で環境性の高いエンジンといえます。

まとめ

今回は、ディーゼルエンジンの構造と特徴、クリーンディーゼルとの違いについてまとめてみましたが、トラックの大半を占めるディーゼル車は黒煙を出しながら走ることからガソリン車よりも環境に悪いというイメージが強いですが、実際にはディーゼル車の方が燃費性もよく優れた環境性を持っています。

高速道路クリーンディーゼル自動車導入費補助金がある今の時期に、クリーンディーゼルトラックの購入を考えてみてはいかがでしょうか。

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