エンジンの種類による違い|ガソリンエンジンの仕組みと特徴

車を買う際にどの車がいいか迷いますよね。正直どれも良くて、なんとなく値段や燃費、ぱっと見の見た目などで判断しがちです。車選びをする中で大事になってくることの中に、エンジンタイプ選びがあります。エンジンタイプには大きく4つあり、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ハイブリッド系エンジン、そして電気自動車です。しかし車のエンジンタイプには燃費などの数字の違いだけでなく、これらにはそれぞれ個性があり、メリット・デメリットがあります。今回はそれぞれのエンジンタイプの特徴、そしてメリットとデメリットをご紹介するコーナー第1弾、『ガソリンエンジン』です。

車の基本中の基本であるこのガソリンエンジンは、軽自動車をはじめ、誰しもが憧れるあのスーパーカーにも使用され、幅広く使われているエンジンです。

ガソリンエンジンとは

ガソリンエンジンとひとくくりに言っても、その中にはレギュラーガソリンとハイオクの2つがありますが、未だ自動車販売台数の半分ほどをガソリン車が占めていて、人気が高いエンジンタイプです。

電気自動車を除くエンジンタイプでは基本的に吸入・圧縮・燃焼・排気という4工程によりエネルギーを生み、車を動かします。その4工程を忠実に行い、その4工程で生まれる動力のみを使用して走るのがガソリンエンジンの車です。一番力を生む瞬間が4工程のうちの燃焼の部分で、燃焼と言いつつ小さな爆発を起こす工程です。この工程を下の図のように何回も繰り返し生まれたエネルギーが、いくつかのパーツからなる伝動装置を伝って、最終的にはタイヤが回る力へと伝えられていきます。

ではまず、このガソリンエンジンの中に含まれているレギュラーとハイオクとはどのような違いがあるのでしょうか。

その中の、レギュラーとハイオクの違い

レギュラーとハイオクの違いは『オクタン価』という値による分け方です。オクタン価とは、ガソリンのエンジン内での自己着火のしやすさを数値化したものです。日本で売られているガソリンのオクタン価はJIS規格で決められていて、例えばオクタン価が89以上のものはレギュラーと呼ばれ、96以上のものからがハイオクと呼ばれます。

ちなみに『ハイオク』の由来は、『ハイ(英語の高い)』『イソオクタン(オクタン価の基準となる自己着火しにくい液体)』から来ています。

ハイオクのように燃えにくい方が、ノッキングと呼ばれるカリカリ音の様なものがほどんど発生しないようになります。レギュラーガソリンでよく起こるノッキングでは、燃料が車の意図したタイミング以外で爆発を起こしていて、非効率的です。さらにハイオクは、自己着火率が低いため燃えにくいのですが、その分高圧縮してハイパワーを生み出すことができます。このような特徴から、ハイオクは国産高級車や高級輸入車、スポーツカーなどに多く採用されています。その分オクタン価を高くするためにかかる手間があり、レギュラーよりも高価になります。

余談ですが、ハイオク車に間違えてレギュラーガソリンを給油してしまうとどうなるでしょうか?実は、レギュラーガソリンとハイオクガソリンでは違いが燃えにくいか燃えやすいかの部分がほとんどであるため、理論上はハイオク車にレギュラーを入れても、レギュラー車にハイオクを入れても、走ることはできるのです(軽油を入れてしまうと故障につながります)。しかし、非効率化による燃費の低下や故障まではいかないもののエンジン内燃機関の劣化につながるケースが多いのも事実なので、それぞれの車に適した燃料を給油するようにしましょう。

ガソリンエンジンのメリット

そんなガソリン車のメリットにはこのようなものがあります。

①振動やノイズに対して静粛性が高い

これは主にディーゼルエンジンに対してですが、ガソリン車にはディーゼル車の様なガラガラ音や大きな振動がありません。なぜかというと、ディーゼルエンジンでは、燃料である軽油が燃えやすいため燃料と空気の混合気を圧縮するだけで高温になり大きな爆発を起こし、動く仕組みになっているからです。これは、空気と燃料の混合気を圧縮し、スパープラグと呼ばれる点火用装置で点火するガソリン車よりも効率的に大きなパワーを生み出しますが、大きな音と振動を生み出すことがデメリットです。

その分ガソリンエンジンはノイズも少なく、滑らかに走り出すことができるというわけです。

②高回転まで回し、高出力を得やすい

その他のエンジンタイプに比べて、エンジンを高回転まで回して高出力を期待できます。例えばディーゼルエンジンでは、①で述べた特性もあり、走り出しのトルクは太くてパワーを感じますが、高回転まではエンジンを回すことができないため、スポーツカーなどに利用されることは未だ少ないです。そして電気自動車では、ディーゼルエンジン車同様に走り出しのトルク感とパワーはとてつもないものがありますが、高速域まで到達できるバッテリー(エンジン)は未だに少ないです。

そんな中ガソリンエンジンは、特に高速域で走行中の安定性と伸びのあるパワーが魅力的です。そのため世界で最も早いとされる名だたるハイパーカー達(例:ブガッティ シロン)にもガソリンエンジンが搭載されることがほとんどです。単純に言えばエンジンの4工程が行われるピストンと呼ばれるものを増やせば増やすだけ大きなパワーを生み出すことができます。

③比較的軽量で構造が単純であるため、製造コストが安く、車両価格も抑えることができる

車のエンジンタイプの中で一番歴史の古いガソリンエンジンは、多くの自動車メーカーですでに生産ラインが整っていて、開発コストもあまりかからないため、製造コストが総合的に安い場合が多いです。そのため同じ車の中での最も価格が低い車はガソリン車であることがほとんどです。

④燃料供給が豊富で航続距離も長く、燃料切れの心配はいらない

これはディーゼル車、ハイブリッド車とも共通するメリットですが、電気自動車に対して燃料の供給が多く、航続距離もかなり長いことです。そのためいつも電気ステーションを探しつつ、充電を気にしつつドライブをしなければいけない電気自動車に比べて、どこでも気楽に燃料の補給をすることができます。

ガソリンエンジンのデメリット

そんなメリットが多そうに見えるガソリン車ですが、大きなデメリットが2つほどあります。

①燃料としては最も高価なため維持費がかさむ。

初めにご紹介した現在の主要エンジンタイプの燃料の中で、最も高価になるのがガソリンです。電気自動車では場合によれば(テスラのオーナーなど)無料で満タンにすることができます。ディーゼル車は、軽油が基本的にレギュラーよりも10円ほど安くなっているので、長い目で見ると大きな差です。そしてハイブリッド系エンジンはそもそもの燃費が良く、給油する回数が減ります。しかしガソリン車は、1日中ドライブすれば、3000円~5000円くらいかかる場合もあるのではないでしょうか。

②燃費も期待はできない

ガソリン車の燃料1Lで走る距離は、すべてのエンジンタイプの中で一番短いことがほとんどです。BMWで例を挙げると、 5シリーズのセダンの中には、523i(ハイオク)と523d(ディーゼル)という2つのグレードがあります。どちらも4気筒2.0Lターボで同じですが、燃費が全く違います。523iのハイオクの燃費は13.9km/Lなのに対し、523dのディーゼルの燃費は21.5km/Lです。これはレギュラーではなくハイオクであるからという理由もありますが、かなり差が出ることが見て取れます。

ガソリン車はこんな人におススメ

今回はガソリン車の特徴と、メリットデメリットについてご紹介しました。

燃費はあまり良くないし、維持費もかかる。しかし運転の楽しさ、安定性、航続距離や燃料供給に関しては安心できるものがあるのがガソリン車です。

そんなガソリン車は、『これぞ車!』な車好きな方におすすめできます。車好きで気持ちの良いドライブを楽しみたい方であれば、むしろガソリン車以外は違う、と感じるのではないでしょうか。近年はその他のエンジンタイプでも滑らかで力強いレスポンスを実現しつつありますが、やはり『古き良きガソリン車』はまだまだ選択肢から外せない存在ではないかと思います。

ちなみにですが、ガソリン車は構造が比較的簡易的なので、エンジン系統で故障した際の修理などの手間が少ないため、修理にかかる費用も時間も少なくなる傾向にあるので、長く乗りたい方はこちらも参考にしていただきたいと思います。

 

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