7.トラックのエンジンについて


事業用トラックの大半はディーゼル車です。ディーゼルエンジンは、丈夫で簡単な構造のため故障が少なかったり、低速でのトルクが太いので、重い荷物を積んだ状態でも発進や坂を登ることが容易にできたりする利点があります。

(1)ディーゼルエンジンの特徴
(2)ディーゼルエンジンのメカニズム
(3)軽油の特徴


(1)ディーゼルエンジンの特徴

・熱効率が高い
ディーゼルエンジンはガソリンエンジンに比べてより多くの空気を圧縮できます。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。燃料の燃焼によって生じる熱エネルギーのうちどれだけが自動車の動力として使われたかを示す値を熱効率といい、ディーゼルエンジンの熱効率は30〜34%、ガソリンエンジンでは24〜28%といわれています。

・トルク性能に優れる
ディーゼルは粘りがあるといわれています。坂道で減速したときに、シフトダウンしなくても坂道を登りきることができることなどが粘りがあるといわれるゆえんです。

・耐久性に優れる
ディーゼルエンジンの中ではトラックの大きくて重い車体を動かせるくらいの爆発が起こっています。そのためにディーゼルエンジンは大きなエネルギーにも耐えられるように、丈夫に作られています。使い方によって100万kmを超えて走行できる大型トラックもあります。

・構造が簡単
ガソリンエンジンのようにスパークプラグが必要ないので、構造が簡単です。そのため、故障が少なく、修理が容易にできるというメリットがあります。

・ブレーキ性能に優れる
エンジンブレーキ:
アクセルを閉じ、車軸の回転数が下がることによる抵抗でエンジンの回転を弱め、ブレーキとして利用する仕組みです。
排気ブレーキ:
排気を強制的にできないようにすることでシリンダ内の圧力を上げ、ピストンの動きを抑制してエンジンの回転を弱め、ブレーキとして利用する仕組みです。ガソリンエンジンには排気ブレーキはありません。

・その他
発進、登坂能力:
ディーゼルエンジンはガソリンエンジンと比較して、トルク性に優れ、重い荷物を積んでいても、発進や上り坂を容易に登ることができます。

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(2)ディーゼルエンジンのメカニズム

ディーゼルエンジンの燃料の軽油は、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します。そのため、エンジンの中で「空気を取り込む」→「圧縮する」→「空気と一緒に燃料を燃やす」→「排気する」→「空気を取り込む」→・・・という動作が繰り返されることでトラックが動きます。圧縮した空気と燃料が燃えるときに爆発が起き、その圧力をタイヤを動かす動力として使うことで自動車を走らせることができます。

一方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ので、霧状にしたガソリンを混ぜた空気を圧縮して、そこに点火プラグを使って火をつけます。

ディーゼルエンジン



出典:「三級自動車ジーゼル・エンジン」((社)日本自動車整備振興会連合会)





ガソリンエンジン
出典:「三級自動車ガソリン・エンジン」((社)日本自動車整備振興会連合会)


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(3)軽油の特徴

・引火性が弱い
軽油はガソリンに比べて引火する(火を近づけたときに火が燃え移る)温度が高いので、ガソリンに比べ、安心です。ガソリンの引火点は-40℃程度で、軽油は50℃程度です。

・ガソリンの連産品
乗用車の燃料に主に使われているガソリンやトラックの燃料として主に使われている軽油、ストーブなどに用いられる灯油などの油は原油から精製されます。原油に含まれるガソリンや、軽油などは沸点が違うので、原油を熱して出てきた気体を、沸点ごとに分けてガソリンや軽油などを精製します。ガソリンを精製するためには軽油などのほかの油も一緒に精製されます。このように同じ原料から同時に作られ、どれも主、副の区別がつかないものを連産品といいます。

原油を効率的に利用するためにはガソリンだけでなく、軽油などの連産品も有効に利用しなくてはなりません。軽油を燃料としているトラックのディーゼルエンジンは、軽油の有効利用に一役買っているのです。

図:(財)日本エネルギー経済研究所 石油情報センターホームページより

・サルファーフリー
軽油には硫黄(サルファー)が含まれていますが、自動車排出ガスのクリーン化と燃費の向上を目的に、近年、さらに低硫黄化されたものが石油卸元より供給されました。現在、硫黄分は10ppm以下で、一般に低硫黄油と呼ばれています。

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