燃料 | クルマのAtoZ

均一混合気でエンジンの性能向上

自動車の心臓部であるエンジンは、燃料と空気の混合気を燃焼させることで力を生み出します。この混合気は、いわばエンジンの食事のようなもので、その良し悪しがエンジンの調子を大きく左右します。適切な混合気は、エンジンの力強さ、燃費の良さ、そして排気ガスのきれいさ、これら全てに繋がっている重要な要素なのです。混合気の中で最も理想的な状態は「均一混合気」です。これは、燃料と空気が完全に混ざり合い、混合気全体のどこをとっても燃料と空気の比率が同じになっている状態を指します。例えるなら、牛乳とコーヒーを混ぜて作るカフェオレのようなものです。牛乳とコーヒーが均一に混ざり合ってこそ、美味しいカフェオレが出来上がります。それと同様に、燃料と空気が均一に混ざり合ってこそ、エンジンはスムーズに、そして力強く動くことができます。均一混合気を作ることは、燃料を無駄なく燃やし切るために大変重要です。燃料が完全に燃え切らないと、エンジンの出力は低下し、燃費も悪くなります。さらに、有害な排気ガスが増えてしまい、環境にも悪影響を与えてしまいます。まるで、かまどで薪を燃やす時、空気が不足すると煙がたくさん出てしまうのと同じです。反対に、均一混合気が実現できれば、燃料は効率よく燃焼し、エンジンの性能を最大限に引き出すことができます。力強い走りを実現し、燃費も向上し、排気ガスもきれいになります。まさに、理想的なエンジンの状態と言えるでしょう。この理想の状態を達成するために、自動車メーカーは様々な技術を開発し、日々改良を重ねています。燃料噴射装置の改良や吸気管の形状の工夫など、より精密な混合気制御を目指して、技術開発は進化し続けています。

2024.12.16

エンジン

加速を自在に操る：加速ジェットの役割

車は、アクセルペダルを踏むことで速度を上げます。この時、エンジンはより多くの力を出すために、より多くの燃料を必要とします。この燃料供給の増量を担う重要な部品の一つが、加速ジェットと呼ばれるものです。加速ジェットは、キャブレターという装置の中にあります。キャブレターは、ガソリンエンジンにとって無くてはならない部品で、空気と燃料を適切な割合で混ぜ合わせ、エンジンに送り込む役割を担っています。この空気と燃料の混合気の割合を空燃比と言いますが、通常走行時は、燃費を良くするために、空気の割合が多めの薄い混合気が使われます。しかし、加速時には、より大きな力を出すために、燃料の割合が多めの濃い混合気が必要になります。この濃い混合気を供給するのが、加速ジェットの役割です。加速ジェットは、小さな穴が開いた部品で、燃料の通り道となっています。アクセルペダルを踏むと、この加速ジェットに燃料が流れ込み、エンジンへと送られます。加速ジェットの穴の大きさは、燃料の供給量を左右する重要な要素です。穴が大きければ大きいほど、一度に多くの燃料がエンジンに送られるため、力強い加速が得られます。逆に、穴が小さければ燃料の供給量は少なくなり、穏やかな加速となります。加速ジェットの穴の大きさは、車の性能や用途に合わせて調整されます。例えば、スポーツカーのように力強い加速性能が求められる車には、大きな穴の加速ジェットが使用されます。一方、燃費性能が重視される車には、小さな穴の加速ジェットが使用される傾向があります。このように、加速ジェットは、車の走行性能を左右する重要な部品と言えるでしょう。

2024.12.15

エンジン

熱分解：車の未来を担う技術

熱分解とは、物質に熱を加えることで、その物質がより小さな分子に分解される現象のことです。これは、熱のエネルギーによって、物質を構成する分子同士の結びつきが切れるために起こります。言い換えると、物質が熱によってバラバラになるということです。この熱分解は、私たちの暮らしの中でも、様々な場面で利用されています。例えば、石油からガソリンや灯油を作る時にも、この熱分解が使われています。石油の中に含まれる大きな分子は、そのままでは燃料として使いにくいため、熱分解によって小さな分子に分解し、使いやすい燃料に変えています。この過程は、分解することから「割る」という意味の漢字を使って「熱分解」とも呼ばれています。また、不要になったプラスチックを処理する方法としても、熱分解は注目されています。プラスチックは、様々な種類の小さな分子が鎖のように長くつながってできています。この長い鎖に熱を加えて分解することで、燃料や化学製品の原料として再利用できるのです。さらに、木や草などの植物を原料としたバイオマスエネルギーの生産にも、熱分解は重要な役割を担っています。植物を熱で分解することで、燃料となる気体や液体を作ることができるのです。これは、限りある資源である石油に頼らない、持続可能な社会を作る上で、大変重要な技術です。熱分解を行う際には、温度や圧力、分解にかける時間などを細かく調整することで、分解されてできる物質の種類や量をコントロールすることができます。目的に合わせて、最適な条件で熱分解を行うことが大切です。熱分解は、資源を有効に活用し、環境問題を解決するための大切な技術です。今後、より効率的なエネルギー生産や新しい材料の開発など、様々な分野で、熱分解の技術がさらに発展していくことが期待されています。私たちの暮らしを支える技術として、熱分解はますます重要になっていくでしょう。

2024.12.15

車の生産

メタノール自動車：未来の乗り物

メタノール自動車とは、燃料にメタノールを使う自動車のことです。名前の通り、普段私たちが使う車の多くがガソリンを燃料としているのに対し、メタノール自動車はメタノールを燃料としてエンジンを動かします。メタノールはアルコールの一種で、工場で作られています。液体の状態なので、ガソリンと同じようにタンクに入れて保管したり、別の場所へ運びやすいといった利点があります。メタノールはガソリンと比べると、燃える時に出す熱の量は少ないという特徴があります。しかし、オクタン価と呼ばれる燃料の耐ノック性の指標が高いため、エンジン内部で圧縮する力を強くしても、異常燃焼を起こしにくいのです。この高いオクタン価のおかげで、エンジンの中で燃料と空気をより強く圧縮できるようになり、結果としてエンジンの効率を高め、より大きな力を出すことができます。環境への影響という点でも、メタノール自動車は注目されています。メタノールは、燃やしても硫黄酸化物と呼ばれる大気汚染物質を出さないため、空気をきれいに保つのに役立ちます。また、地球温暖化の原因となる二酸化炭素の排出量削減にも貢献すると期待されています。これらの利点から、メタノール自動車は地球に優しい未来の車として期待が高まっています。今後、技術開発やインフラ整備が進み、より一層普及していく可能性を秘めています。将来的には、ガソリン車に代わる、主要な交通手段の一つとなるかもしれません。

2024.12.15

車のタイプ

車の心臓部、燃料系統の深層を探る

車は走るために燃料が必要です。その燃料をタンクからエンジンまで送り届けるのが燃料系統です。燃料系統は、人の体に例えると心臓部のような重要な役割を担っています。燃料系統は、様々な部品が組み合わさり、力を合わせてはじめてうまく働く、複雑な仕組みです。燃料は、まず燃料タンクに貯蔵されます。タンクに入った燃料は、燃料ポンプによって吸い上げられます。ポンプは、いわば燃料を送るための押し出し役です。燃料ポンプによって加圧された燃料は、次に燃料フィルターへと送られます。フィルターは、燃料の中に混じっているゴミや塵などの不純物を取り除く、いわば燃料の通り道の掃除役です。綺麗な燃料は、その後、燃圧調整弁へと進みます。燃圧調整弁は、エンジンに送り込む燃料の圧力を一定に保つ、いわば燃料の流れの管理役です。燃料の圧力が適切に調整されることで、エンジンは安定して力強く動きます。調整された燃料は、インジェクターへと送られます。インジェクターは、霧状の燃料をエンジン内部の燃焼室へと噴射する、いわば燃料の噴霧器です。霧状になった燃料は、空気とよく混ざり合い、効率よく燃焼します。インジェクターの先には燃料の通り道である燃料ギャラリーがあり、そこから燃焼室へと燃料が噴射されます。これらの部品は、燃料配管という管で繋がっており、燃料が漏れ出ないようにしっかりと固定されています。また、エンジンが必要とする以上の燃料は、リターンパイプを通って燃料タンクへと戻されます。この流れを循環させることで、常に新鮮な燃料をエンジンに供給することができるのです。このように、燃料系統は、一つ一つが重要な役割を果たす部品が組み合わさり、全体として大きな働きをしています。燃料系統の仕組みを理解することは、車の調子を保つためにとても大切です。それぞれの部品の働きを知ることで、車の異常に早く気づき、適切な対処をすることができます。

2024.12.15

機能

酸素を含む燃料とその働き

空気中の酸素を使って燃えるものが燃料です。普段私たちが車などで使っているガソリンや軽油は、主に炭素と水素からできています。しかし、これらの燃料に酸素を組み込んだ化合物を加えると、燃え方が変わってきます。これを「酸素を含む燃料」といいます。酸素を含む燃料の代表的なものとしては、お酒にも含まれるアルコールの一種であるメタノールやエタノールが挙げられます。また、メチルターシャリーブチルエーテル（略してエムティービーイー）と呼ばれる物質も酸素を含む燃料の一つです。これらの物質は、燃料の中に混ぜて使われます。これらの物質がどのように燃え方に影響するのかというと、燃料が燃える際、空気中の酸素と結びつくのですが、酸素を含む燃料の場合は、燃料自身の中にすでに酸素があるため、空気中の酸素が不足している状態でも、よりしっかりと燃えることができます。酸素を含む燃料を使う一番のメリットは、排気ガスをきれいにできることです。燃料が不完全に燃えると、すすや一酸化炭素といった有害な物質が発生します。酸素を含む燃料は、より完全に燃焼を促すため、これらの有害物質の発生を抑える効果があります。環境への配慮から、世界中で酸素を含む燃料の研究開発が進められています。今後、より効率的で環境に優しい燃料が開発され、私たちの車にも使われるようになるかもしれません。

2024.12.15

環境対策

メタノール自動車：未来の燃料？

メタノール自動車とは、燃料にメタノールを使う自動車のことです。メタノールは、お酒にも含まれるアルコールの一種で、無色透明の液体です。独特のにおいがあります。では、なぜ自動車の燃料として注目されているのでしょうか。その理由は、大きく分けて二つあります。一つ目は、環境への負担が少ないことです。現在、主流のガソリン車は、走るときに様々な有害物質を排出します。大気を汚染する原因となる、硫黄酸化物、窒素酸化物、すす、炭化水素などは、深刻な環境問題を引き起こしています。ところが、メタノールを燃料として使うと、これらの有害物質の排出量を大幅に減らすことができます。つまり、メタノール自動車は、ガソリン車に比べて、環境に優しい自動車と言えるのです。地球温暖化が世界的な問題となっている今、環境への影響が少ないメタノール自動車は、未来の乗り物として期待されています。二つ目は、燃料の入手方法が多様であることです。ガソリンは、石油から作られます。石油は、限られた地域でしか採掘できないため、供給が不安定になりやすいという問題があります。しかし、メタノールは、様々な資源から作ることができます。木材、天然ガス、石炭など、ガソリンに比べて、原料となる資源の種類が多いのです。そのため、特定の資源に頼る必要がなく、安定した燃料供給が見込めます。燃料の供給源が多様であることは、エネルギー安全保障の観点からも重要です。このように、メタノール自動車は、環境保護とエネルギー確保の両方に貢献できる可能性を秘めた、未来の自動車と言えるでしょう。さらなる技術開発によって、より効率的で安全なメタノール自動車が誕生することが期待されています。

2024.12.15

エンジン

車の生命線：導管の役割

車は、人間のように様々な液体を必要とします。それぞれの液体は重要な役割を担っており、決められた場所に運ばれなければ車は動きません。この液体の流れを支えているのが、車内に張り巡らされた管です。まるで人体を巡る血管のように、これらの管は様々な液体を運び、車を動かすための重要な役割を果たしています。まず、エンジンを動かすために必要な燃料。ガソリンや軽油といった燃料は、タンクからエンジンまで管を通って運ばれます。この燃料供給が滞ると、エンジンは止まってしまいます。燃料を運ぶ管は、常に一定の量の燃料を供給できるように設計されており、車の心臓部であるエンジンを支えています。次に、車を安全に止めるために必要なブレーキオイル。ブレーキペダルを踏むと、その力はブレーキオイルを通してブレーキ装置に伝わります。このブレーキオイルを運ぶ管は、高い圧力に耐えられるように作られており、安全な走行に欠かせません。もし管が破損してブレーキオイルが漏れてしまうと、ブレーキが効かなくなり大変危険です。エンジンの熱を冷ます冷却水も、管を通して運ばれます。エンジンは高温になりやすいため、冷却水で冷やさなければオーバーヒートを起こしてしまいます。冷却水を運ぶ管は、エンジンとラジエーターを繋ぎ、冷却水を循環させることでエンジンの温度を適切に保っています。最後に、エンジンの潤滑油であるエンジンオイル。エンジンオイルは、エンジンの各部品の摩擦を減らし、スムーズに動くようにするためのものです。エンジンオイルを運ぶ管は、エンジン内部の細かい部分までオイルを届け、エンジンの寿命を延ばす重要な役割を担っています。このように、様々な液体を運ぶ管は、車の様々な機能を支える重要な役割を果たしています。これらの管がなければ、車は正常に動くことができません。まさに車の生命線と言えるでしょう。

2024.12.14

車の構造

多種燃料エンジン：未来の車の心臓？

様々な種類の燃料を燃焼できる多種燃料エンジンは、燃料事情の変化に柔軟に対応できるため、将来の自動車用動力源として期待されています。ガソリンだけでなく、軽油、天然ガス、アルコール燃料など、品質の異なる多様な燃料を利用できることが大きな特徴です。多種燃料エンジンは、一般的に燃料をエンジン内部で空気と混ぜ合わせる「直接噴射方式」を採用しています。この方式は、燃料の種類に合わせて空気との混ぜ合わせの割合を調整することで、燃焼効率を高めることができます。燃料と空気の混合気を最適な状態にすることで、より少ない燃料で大きな力を得ることができ、燃費の向上に繋がります。一部の燃料は、圧縮しただけでは自然に発火しにくいという特性があります。そこで、多種燃料エンジンには、スパークプラグやグロープラグといった点火装置が備わっている場合があります。スパークプラグは、ガソリンエンジンと同様に電気の火花で混合気に点火する装置です。一方、グロープラグは、ディーゼルエンジンと同様に、高温になった金属片で混合気に点火する装置です。これらの点火装置により、様々な種類の燃料を確実に燃焼させることができます。多様な燃料に対応するため、エンジンの制御システムも高度化しています。エンジンの状態（回転数、負荷など）や燃料の種類に応じて、燃料の噴射量や点火時期を精密に制御することで、常に最適な燃焼を実現しています。これにより、高い燃費性能を維持しながら、排出ガスを抑制することが可能になります。また、燃料の種類を自動的に判別するセンサーを搭載しているものもあり、燃料の種類を切り替える手間を省き、運転の利便性を高めています。

2024.12.14

エンジン

車の濾過：エンジンの守護神

{濾過とは、液体や気体の中に混ざり込んだ固体の小さな粒を取り除く作業のことです。}身近な例では、コーヒーを入れる時に紙の濾過器でコーヒーの粉を取り除いたり、掃除機で空気中のほこりを吸い取ったりするのも濾過の一種です。濾過には、地球の引力や圧力、回転による力など、様々な力を用いる方法があります。車においても、濾過はエンジンの正常な動きを保つために欠かせません。例えば、エンジンオイルにはエンジン内部の金属の摩耗粉や燃えかすなどの汚れが混ざっていきます。これらの汚れがエンジン内部に溜まると、エンジンの性能が落ちたり、故障の原因となることがあります。そこで、オイル濾過器（オイルフィルター）を用いて、オイルの中の汚れを取り除き、きれいなオイルをエンジン内部に循環させるのです。オイルフィルターは、細かい網目状の濾材でできており、この濾材が汚れを捕らえます。また、空気中に含まれる塵やほこりは、エンジン内部に入り込むと、エンジンの摩耗を早める原因となります。これを防ぐために、空気濾過器（エアクリーナー）が用いられます。空気濾過器は、エンジンに吸い込まれる空気から塵やほこりを取り除き、きれいな空気をエンジンに送る役割を果たします。さらに、燃料に含まれる不純物を取り除くための燃料濾過器（フューエルフィルター）も重要な役割を担っています。燃料に不純物が混ざっていると、エンジンの燃焼効率が悪化したり、燃料系統の部品が詰まったりする可能性があります。燃料濾過器は、これらの問題を防ぐために、燃料から不純物を取り除きます。このように、車は様々な濾過器を用いることで、エンジンを汚れから守り、正常な動作を維持しているのです。濾過は、目に見えないところで私たちの生活を支える、重要な技術と言えるでしょう。

2024.12.14

機能

忘れられた燃料装置：エコノマイザー

車は、ガソリンを燃やすことで力を得て動きます。そのガソリンをエンジンに送り込むための大切な装置が、燃料装置です。燃料装置には様々な種類がありますが、昔は『固定ベンチュリー式キャブレーター』と呼ばれるものがよく使われていました。このキャブレーターは、空気の流れを調整するベンチュリーという部分を固定した構造になっています。空気の流れが速くなると、ベンチュリー部分の圧力が下がり、その圧力差を利用してガソリンを吸い上げ、エンジンに送り込みます。しかし、エンジンの回転数が上がり、空気の流れが速くなると、ガソリンの供給が追いつかなくなることがあります。そこで登場するのが、『エコノマイザー』と呼ばれる特別な通路です。エコノマイザーは、エンジンの回転数が高くなり、多くの燃料が必要になった時に、追加のガソリンを供給するための通路です。名前から燃費が良くなるように思われがちですが、実際は燃費を良くするためではなく、高回転、高出力時に必要な燃料を供給するためのものです。例えば、急な坂道を登ったり、高速道路で加速したりする際に、エンジンの回転数が急激に上がります。このような状況では、通常の燃料供給だけではエンジンの要求に応えられません。そこで、エコノマイザーが作動し、追加のガソリンを供給することで、力強い走りを可能にします。エコノマイザーは、メインの燃料通路とは別に設けられています。通常走行時は閉じており、高回転、高負荷時のみ開く仕組みになっています。これにより、必要に応じて的確に燃料を供給することが可能になります。エコノマイザーのおかげで、車は様々な状況に対応できるようになり、スムーズで力強い走りを手に入れることができたのです。近年の車は、電子制御燃料噴射装置が主流となり、キャブレーターは姿を消しつつありますが、かつての技術を知ることで、車の進化の歴史を垣間見ることができます。

2024.12.14

エンジン

車の燃料気化：キャブレーションとは？

車は、ガソリンなどの燃料を燃やすことで力を得て動きます。しかし、液体のままではうまく燃やせません。霧吹きのように細かい霧状にする、つまり気化させることで、初めてしっかりと燃えるのです。この気化の具合が、車の性能や燃費に大きな影響を与えます。燃料が十分に気化されていないと、燃え残りが出てしまい、力が弱くなったり、燃料の無駄遣いにつながります。さらに、排気ガス中に含まれる有害な物質が増えてしまうという環境問題も引き起こします。反対に、気化しすぎると、エンジンが始動しにくくなったり、急に止まってしまうこともあります。そのため、燃料の気化具合をちょうど良い状態に保つことが重要です。ちょうど良い状態とは、外の気温やエンジンの回転数、どれくらいアクセルを踏んでいるかなど、様々な運転状況によって変化します。例えば、寒い日には燃料が気化しにくいので、より細かい霧状にする必要があります。また、エンジンを高回転で回しているときには、多くの燃料が必要となるため、供給量を増やす必要があります。これらの条件に合わせて、燃料の量や空気との混ぜ合わせる割合を細かく調整することで、常に最適な燃焼状態を保っています。具体的には、燃料噴射装置が電子制御によって燃料の噴射量やタイミングを調整したり、吸気口から入る空気の量を調整したりすることで、最適な気化状態を作り出しています。近年の車は、様々なセンサーの情報をもとに、コンピューターがこれらの制御を自動的に行うことで、常に効率の良い燃焼を実現しているのです。

2024.12.14

エンジン

ディーゼルエンジンの心臓部：セタン価とは？

車は、燃料を燃やすことで力を生み出し、私たちを目的地まで運んでくれます。燃料には様々な種類がありますが、大きく分けてガソリンと軽油があり、それぞれ適したエンジンがガソリンエンジンとディーゼルエンジンです。ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンとは異なる方法で燃料を燃焼させています。ガソリンエンジンは、燃料と空気を混ぜたものに点火プラグで火花を飛ばして爆発させるのに対し、ディーゼルエンジンは圧縮着火という方法を用います。ピストンで空気を圧縮すると温度が上がり、そこに燃料を噴射することで自然に発火するのです。この仕組みのおかげで、ディーゼルエンジンはガソリンエンジンに比べて燃費が良いという利点があります。ディーゼルエンジンの性能を左右する重要な要素の一つに、燃料の着火しやすさがあります。これを数値で表したものがセタン価です。セタン価とは、燃料がどれだけスムーズに発火するかを示す指標で、数値が高いほど着火しやすいことを意味します。セタン価が高い燃料は、エンジンがスムーズに始動し、安定した燃焼を維持するのに役立ちます。反対に、セタン価が低い燃料を使用すると、エンジンがかかりにくくなったり、異音や振動が発生したり、排気ガスが増えたりするなどの問題が生じる可能性があります。そのため、ディーゼル車に乗る際には、適切なセタン価の燃料を選ぶことが非常に大切です。セタン価は燃料の種類によって異なり、取扱説明書や燃料キャップに推奨値が記載されているので、それを参考に適切な燃料を選びましょう。適切なセタン価の燃料を使用することで、エンジンの性能を最大限に発揮し、快適な運転を楽しむことができるでしょう。

2024.12.14

エンジン

環境に優しいガソホールとは？

石油から作る普通のガソリンに、植物由来のアルコールを混ぜて作った燃料が、ガソホールです。これは、ガソリン（gasoline）とアルコール（alcohol）という二つの言葉を組み合わせた名前です。ガソホールは、普通のガソリン9割に対し、アルコール1割という割合で混ぜ合わせて作られています。このアルコールは、サトウキビやトウモロコシといった植物を発酵させて作られます。そのため、ガソホールは植物を育てる過程で、大気中の二酸化炭素を吸収するため、地球温暖化対策の一つとして期待されています。ガソホールを使うと、排気ガスに含まれる有害物質を減らすことができます。特に、一酸化炭素の排出量が減るため、大気をきれいに保つことにつながります。また、ガソリンに比べて燃焼が良く、エンジン内部に汚れがたまりにくいという利点もあります。海外では、すでにガソホールが広く使われています。例えば、アメリカなどでは、ガソリンスタンドで普通に販売されており、環境に優しい燃料として注目を集めています。日本ではまだあまり普及していませんが、環境問題への意識の高まりとともに、今後ガソホールの利用が広まっていく可能性があります。ガソホールは、地球環境を守る上で、重要な役割を果たすことが期待される、未来の燃料と言えるでしょう。

2024.12.14

消耗品

クルマのノッキングを防ぐ！オクタン価の秘密

車の燃料であるガソリンの性能を示す大切な数値の一つに、オクタン価というものがあります。これは、エンジンの中でガソリンが適切に燃焼するかどうかを表す尺度です。エンジン内部では、ガソリンと空気が混ぜ合わされて、ピストンと呼ばれる部品の動きに合わせて圧縮され、そこに点火プラグから火花が飛び、燃焼することで力を生み出します。しかし、圧縮された混合気は、火花が飛ぶ前に、自ら自然に燃え始めてしまうことがあります。これを異常燃焼といい、ノッキングとも呼ばれます。ノッキングが起こると、エンジン内部で金属同士がぶつかるような音が発生し、エンジンに大きな負担がかかります。長期間放置するとエンジンの寿命を縮めてしまうだけでなく、燃費が悪化したり、出力が低下したりする原因にもなります。オクタン価は、このノッキングの起こりにくさを数値で表したものです。オクタン価が高いほどノッキングが起こりにくく、エンジンの性能を十分に発揮することができます。オクタン価を決める基準となる物質として、イソオクタンとノルマルヘプタンという二つの物質が使われます。イソオクタンはノッキングを起こしにくい性質を持っており、オクタン価100と定義されています。反対に、ノルマルヘプタンはノッキングを起こしやすい性質であり、オクタン価は0とされています。市販されているガソリンは、これらの物質を混ぜ合わせたような性質を持っており、そのノッキングの起こりにくさをイソオクタンとノルマルヘプタンの混合比率に換算してオクタン価として表示しています。例えば、オクタン価90のガソリンは、イソオクタン90%とノルマルヘプタン10%の混合物と同じノッキングの起こりにくさを持っていることを意味します。一般的に、高性能なエンジンほど高い圧縮比で設計されているため、ノッキングを防ぐために高いオクタン価のガソリンが必要となります。車の取扱説明書には、推奨されるオクタン価が記載されているので、適切なオクタン価のガソリンを選ぶことが、車を良好な状態で保つために重要です。

2024.12.13

エンジン

車の燃料：ナフサの役割

石油からできる無色の液体、ナフサは、様々な製品の原料として私たちの暮らしを支えています。ナフサは、原油を加熱し、沸点の違いで成分を分ける分留という方法で作られます。原油を熱すると、沸点の低いものから順に気体になり、それを集めて冷やすことで様々な成分に分けることができます。この分留の過程で、ガソリンよりも沸点が低く、灯油よりも沸点が高い、およそ３０度から２３０度で沸騰する成分を集めたものがナフサです。一口にナフサといっても、その性質は様々です。沸点の範囲によって、大きく３つの種類に分けられます。３０度から１４０度で沸騰するものを軽質ナフサ、４０度から２３０度で沸騰するものを重質ナフサ、そして３０度から２３０度で沸騰するものをホールレンジナフサと呼びます。それぞれ含まれる炭化水素の種類や割合が異なり、用途も違います。軽質ナフサは、主に石油化学製品の原料として使われます。例えば、プラスチックや合成繊維、合成ゴムなどを作る際に必要なエチレンやプロピレンなどの原料となります。私たちの身の回りにある様々な製品に、軽質ナフサが形を変えて使われているのです。重質ナフサは、リフォーメートというガソリンの成分を作るための原料や、都市ガス、溶剤などに利用されます。自動車を走らせるためのガソリンや、家庭で使われる都市ガスにも、重質ナフサが役立っています。ホールレンジナフサは、軽質ナフサと重質ナフサの両方の性質を併せ持つため、石油化学製品の原料やガソリンの成分、都市ガスなど、幅広い用途で使われます。このように、ナフサは姿を変えながら、私たちの生活に欠かせない様々な製品の原料として活躍しています。

2024.12.13

エンジン

車のエンジンと燃焼の仕組み

燃焼とは、物が空気中の酸素と結びついて熱と光を出すことです。まるで仲の良い友達同士が手をつなぐように、物質と酸素が結びつくことで、隠れていたエネルギーが熱と光という形で現れます。この現象を私たちは「燃える」と呼んでいます。物を燃やすためには、３つの大切な仲間が必要です。一つ目は燃えるもの、つまり燃料です。車ではガソリンや軽油といった液体が燃料として使われます。二つ目は燃やすものである酸素です。空気中には酸素がたくさん含まれているので、私たちは簡単に物に火をつけることができます。そして三つ目は熱です。マッチを擦って火をつけるように、最初のきっかけとなる熱が必要です。この３つの仲間が揃うと、燃焼という名のパーティーが始まり、熱と光が生まれます。車のエンジンの中では、ガソリンや軽油といった燃料が空気中の酸素と出会い、小さな爆発を何度も繰り返しています。この爆発によってピストンが動き、車が走るための力が生まれます。燃焼がうまくいかないと、車の力は弱くなり、走る距離も短くなってしまいます。また、排気ガスの中に有害な物質が増えてしまうこともあります。ですから、車の調子を良く保つためには、燃焼が正しく行われているかを確認することが大切です。燃料の種類や量、空気の量などを細かく調整することで、より効率的で環境に優しい燃焼を実現することができます。まるで料理人が材料や火加減を調整して美味しい料理を作るように、エンジンの燃焼も様々な工夫が凝らされているのです。

2024.12.13

エンジン

意外と知らない燃料キャップの役割

自動車の燃料を入れる場所には、蓋があります。これが燃料キャップです。一見すると、ただの蓋のように思われるかもしれませんが、自動車を安全に走らせ、調子を保つためには、燃料キャップはとても大切な役割を果たしています。燃料キャップがないと、燃料タンクの中に塵や埃、虫などの異物、そして雨水などが入り込んでしまうことがあります。これらの異物が燃料の通り道に入り込むと、エンジンがうまく動かなくなることがあります。燃料の通り道が詰まってしまったり、エンジン内部の繊細な部品が傷ついてしまうからです。ひどい場合には、エンジンが焼き付いてしまい、修理ができなくなってしまうこともあります。また、燃料キャップがないと、燃料が蒸発しやすくなります。燃料は、常温でも少しずつ蒸発する性質があります。燃料キャップがきちんと閉まっていないと、蒸発する量が増えてしまい、無駄な燃料消費につながります。特に、気温の高い時期には蒸発量が増えるため、注意が必要です。さらに、燃料キャップがないと、燃料を盗まれてしまう危険性もあります。燃料キャップは、燃料タンクへの不正アクセスを防ぐ役割も担っています。キャップがないと、誰でも簡単に燃料を抜き取ることができてしまいます。このように、燃料キャップは、エンジンの調子を保ち、無駄な燃料消費を抑え、燃料盗難を防ぐなど、自動車の安全性と性能維持に欠かせない部品です。給油の後は、燃料キャップがきちんと閉まっているか、必ず確認するようにしましょう。軽く押さえ込んだり、カチッと音がするまで回して、確実に密閉されていることを確認することが大切です。

2024.12.13

車の構造

車のエンジンオイル希釈とは？

車は、私たちの暮らしになくてはならない移動の手段です。日々の買い物や通勤、遠くへの旅行など、様々な場面で活躍してくれます。そして、この車の心臓部と言えるのがエンジンです。エンジンは、非常に多くの精密な部品が組み合わさって動いており、まるで生き物の心臓のように複雑な動きをしています。これらの部品がなめらかに動き続けるためには、潤滑油であるエンジンオイルが欠かせません。エンジンオイルは、部品同士の摩擦を減らし、摩耗を防ぐだけでなく、エンジン内部を冷却したり、汚れを洗い流す役割も担っています。まるで人間の血液のように、エンジンオイルはエンジンの健康を保つために非常に重要な役割を果たしています。しかし、エンジンオイルは常に最高の状態を保っているわけではありません。様々な要因によって、オイルの性質は徐々に変化し、劣化していきます。オイルの劣化には、酸化やスラッジの蓄積など、様々な種類がありますが、中でもオイルの希釈はエンジンに深刻なダメージを与える可能性があるため、特に注意が必要です。オイルが希釈されると、本来の潤滑能力が低下し、エンジン部品の摩耗を加速させてしまいます。オイルの希釈は、主に燃料がエンジンオイルに混入することで起こります。例えば、寒い時期の短距離走行を繰り返すと、エンジンが十分に温まらず、燃料が燃焼しきれずにオイルに混ざってしまうことがあります。また、エンジンの不調によっても、燃料の噴射が適切に行われず、オイル希釈につながる可能性があります。その他にも、様々な要因が考えられますが、いずれの場合も、オイルの希釈はエンジン性能の低下や故障につながる可能性があるため、早めに対策を講じる必要があります。このオイルの希釈について、その仕組みやエンジンへの影響、そして具体的な対策方法を、これから詳しく説明していきます。適切な知識を持つことで、愛車のエンジンを長く健康な状態で保つことができるでしょう。

2024.12.13

エンジン

未来を走る車の燃料：気体燃料

私たちが普段、自動車の燃料として目にしているのは、ガソリンや軽油といった液体です。しかし、燃料には気体を使うものもあります。気体燃料とは、常温常圧、あるいはエンジンに供給される際に気体の状態である燃料のことです。具体的には、都市ガスに利用される天然ガスや、カセットコンロで使う液化石油ガス、未来の燃料として期待される水素などが挙げられます。これらの気体燃料は、液体燃料とは異なる性質を持っています。ガソリンや軽油といった液体燃料は、エンジンの中で燃やす前に、液体から気体に変える必要があります。しかし、気体燃料は既に気体なので、この液体から気体に変える工程が不要です。このため、エンジン内部で燃料と空気を混ぜる作業が簡単になり、燃焼効率の向上に繋がります。また、寒い時期にエンジンをかけるとき、液体燃料は気体になりにくく、エンジンの始動が悪くなったり、排気ガスが増えたりすることがあります。しかし、気体燃料はもともと気体なので、このような寒い時期のエンジンの始動性の問題が起きにくいという利点があります。さらに、天然ガスや液化石油ガスといった気体燃料は、ガソリンや軽油に比べて、燃焼時に発生する有害物質が少ないという環境面での利点も注目されています。特に、地球温暖化の原因となる二酸化炭素の排出量が少ないことから、環境に優しい燃料として期待が高まっています。このように気体燃料は、燃焼効率の良さや環境への配慮といった点で、液体燃料にない様々な利点を持っています。今後の技術開発によって、気体燃料をもっと手軽に利用できるようになれば、自動車の燃料としてさらに普及していくと考えられます。

2024.12.13

エンジン

車の寿命を延ばす酸化防止剤

車は、風雨や紫外線、気温の変化など、過酷な環境にさらされています。このような環境下では、車の様々な部品が劣化し、性能低下や故障につながる可能性があります。その劣化の大きな要因の一つが「酸化」です。酸化とは、物質が空気中の酸素と結びつくことで起こる化学反応で、金属のサビやゴムのひび割れなど、様々な形で現れます。これを防ぐために用いられるのが酸化防止剤です。酸化防止剤は、酸素と結びつきやすい性質を持っています。そのため、部品の代わりに酸化防止剤が酸素と反応することで、部品の酸化を防ぎます。酸化防止剤は、犠牲的に酸化されることで、部品を守っているのです。車の中で酸化防止剤が活躍する場面は数多くあります。例えば、エンジンオイルには、高温下での酸化による劣化を防ぐために酸化防止剤が添加されています。これにより、エンジンの潤滑性能が維持され、スムーズな動作が保たれます。また、ゴム製の部品、例えばタイヤやホースなどにも酸化防止剤が使用されています。酸化によってゴムが硬化したりひび割れたりするのを防ぎ、部品の寿命を延ばします。燃料タンクや燃料ラインにも酸化防止剤が用いられています。燃料の酸化による変質や、タンクの腐食を防ぐ効果があります。酸化防止剤の種類は様々で、それぞれ特性や用途が異なります。目的に合わせて適切な酸化防止剤を選ぶことで、車の性能と寿命を維持することができます。定期的な点検や部品交換と合わせて、酸化防止剤の働きにも目を向けることで、車をより長く、良い状態で乗り続けることができるでしょう。

2024.12.13

メンテナンス

クルマの冷え込み対策：始動保証温度の重要性

冬の寒い朝、勢いよくエンジンをかけようとしても、なかなかかからないという経験はありませんか？特に冷え込みが厳しい日は、エンジン始動が難しくなるものです。これは、エンジンオイルの粘度が低温で高くなるため、エンジン内部の抵抗が増加することが原因の一つです。また、バッテリーの性能も低温では低下し、十分な始動電流を供給できない場合もあります。このような冬の始動性の問題を解決するために、重要な指標となるのが「始動保証温度」です。これは、エンジンを温めるための特別な装置を用いなくても、エンジンが始動できる最低気温を示しています。簡単に言うと、この温度であれば、エンジンがかかることが保証されているということです。始動保証温度は、車の使い方やエンジンの種類によって異なります。例えば、常に短距離しか走らない車と長距離を走る車では、エンジンの使用状況が異なるため、求められる始動保証温度も変わってきます。また、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、液化石油ガスエンジンなど、エンジンの種類によっても始動特性が異なるため、それぞれに適した始動保証温度が設定されています。さらに、車の販売地域によっても始動保証温度は異なります。標準的な地域向けの車では、マイナス１５度前後に設定されていることが多いです。一方、北海道などの寒冷地向けの車では、マイナス３０度前後といった、より低い温度での始動が保証されている場合があります。これは、地域ごとの気温差に対応するための工夫です。始動保証温度は、車の取扱説明書に記載されていることが多いので、一度確認してみることをお勧めします。自分の車の始動保証温度を知ることで、冬の寒い朝でも安心して車を使うことができるでしょう。

2024.12.13

エンジン

車の再始動性：スムーズなエンジンの再始動のために

車を走らせるために欠かせないのが、エンジンを始動させることです。このエンジンを一度止めてから、再び動かす時のスムーズさを再始動性と言います。普段の気温で、いつものように車を走らせている分には、エンジンを止めて少し時間を置いてから再び始動させても、特に問題はありません。しかし、夏の暑い時期に長い時間走ったり、山の上のような空気の薄い場所で車を走らせたりすると、エンジンには大きな負担がかかります。このような状況で車をしばらく停めておくと、エンジンルームや燃料を入れるタンクの周りの温度が上がります。すると、エンジンが吸い込む空気の温度も上がり、燃料が気体になりやすくなります。この時、燃料が通る管の中に空気の泡ができてしまうことがあります。その結果、エンジンを始動させる時に燃料が必要以上にエンジンに送られてしまい、エンジン内部の空気と燃料の混合気が濃くなりすぎて、エンジンがかかりにくくなることがあります。これが、高温の環境での再始動性の問題です。反対に、寒い地域では、エンジンが十分に温まっていない状態でエンジンを何度も止めたり、動かしたりすると、燃料がうまく気体になれず、液体のままエンジンの中に送られてしまいます。そのため、エンジンが始動しにくくなることがあります。これは、いわゆるプラグのかぶりや濡れと呼ばれる現象です。このように、周りの気温や使っている燃料の気体になりやすさが、再始動性に大きく影響します。ですから、様々な環境でいつでもスムーズにエンジンが始動するように、自動車を作る会社は様々な工夫を凝らしています。

2024.12.13

エンジン

二連式気化器：性能を引き出す仕組み

二連式気化器は、その名の通り二つの通り道を持つ気化器のことです。通常の気化器は一つの通り道（ベンチュリー）で空気と燃料を混ぜ合わせ、エンジンへ送り込みますが、二連式気化器は二つのベンチュリーを持っています。この二つのベンチュリーはそれぞれ単独で働き、エンジンの回転の速さや負荷に応じて燃料の供給量を調整します。エンジンの回転数が低い時は、片方のベンチュリーだけを使い、少ない燃料で効率的な運転を行います。回転数が上がり、より多くの力が必要になると、もう片方のベンチュリーも作動し始めます。こうして二つのベンチュリーを使うことで、より多くの燃料を供給し、大きな力を生み出すことができます。この二つのベンチュリーを切り替えることで、エンジンのあらゆる回転域で最適な空気と燃料の混合気を供給することが可能になります。ちょうど料理で火加減を調整するように、エンジンの状態に合わせて燃料の量を細かく調整できるのです。二連式気化器を使うことの利点は、燃費の向上、出力の向上、そしてなめらかな加速の実現です。燃費が良くなるのは、エンジンの回転数が低い時に使う燃料の量を減らせるからです。また、高回転時には十分な燃料を供給できるので、力強い走りを実現できます。さらに、二つのベンチュリーをスムーズに切り替えることで、ギクシャクすることなく、なめらかに加速することができます。まるで職人が丁寧に調整したかのような、滑らかで力強い走りを楽しむことができるのです。

2024.12.13

エンジン