エンジンの特性について - 自動車

エンジンの種類について

自動車のエンジンには大きく2つ存在します。ガソリンエンジンとディーゼルエンジンです。エンジンの構造については別のサイトにお任せするとして、それぞれのエンジンの特徴について簡単に説明します。

レギュラーガソリンやハイオクガソリンを入れて走るエンジンで日本車のほとんどの乗用車はガソリンエンジンです。ガソリンエンジンはトルクはほどほどですが最大回転数が高いのが特徴です。そのため出力を高めやすくなります。

ターボチャージャーやスーパーチャージャーを組み合わせてトルクを増幅させることもできます。

軽油を入れて走るエンジンで乗用車の一部やトラックなどで採用されています。ディーゼルエンジンは最大回転数は低いものの低回転トルクが豊富なのが特徴です。低回転トルクが豊富なので比較的重いトラックなどで採用されている他、乗用車で採用すると加速力が強いので採用されている車種もあります。

ターボチャージャーと非常に相性がよく、ほぼ確実にターボ付きとなっています。

何もしなくてもガソリンエンジンよりトルクが豊富なので、基本的にはガソリン車よりも低燃費です。

これはBMWのガソリンターボとディーゼルターボの性能曲線です。ディーゼルターボの方が最大トルクが高いのがわかると思います。最近はガソリンターボもディーゼル風に合わせていることもあり、似たような性能曲線になっていますが...

一方で回転数を見てみるとガソリンターボの方が高いと思います。その結果ガソリンターボの方が出力が高くなります。

これくらいの差ですと走っててもほとんど差は分からないと思いますが、高速領域になってくるとディーゼルターボのトルクが先に下がってくるので速度が伸びにくくなります。

エンジンの性能表にはボアxストロークという項目が見つかると思います。ボアはピストンの内径、ストロークはピストンが前後する長さです。簡単に言うとボアが大きければ太く、ストロークが大きければ長いエンジンになります。

実はこのボアxストロークの作り方でエンジンの特性が変化するのをご存じでしょうか？

ピストンが細長いエンジンと思ってもらったらOKです。一般的にロングストロークエンジンと呼びます。1回の爆発で進むピストンの距離が長いため速度が速くトルクを多く発生させます。一方でピストンの移動速度に制限があるため最大回転数は低くなります。つまりトルク重視のエンジンとなります。

自動車ではこのロングストロークエンジンを使うことでトルクを増やし、実燃費を改善する傾向があります。

ピストンが太短いエンジンと思ってもらったらOKです。一般的にショートストロークエンジンと呼びます。1回の爆発で進むピストンの距離は短いのでトルクには期待できませんが、ピストンの移動速度は低いため最大回転数を高くすることができます。つまり高回転重視のエンジンとなります。

バイクなど車体が軽いものではトルクはそれほど重要ではないので、このショートストロークエンジンを採用する傾向があります。