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最近のディーゼルエンジン

数年前から、ディーゼルエンジンを搭載した車が、マツダをはじめとしたメーカーから販売され、国内で広く普及するようになりました。
ディーゼルエンジンブームの火付け役とも言われる車が、2012年2月に発売されました。
それがマツダのCX−5です。
この車はマツダ独自の革新的技術「SKYACTIV TECHNOLOGY」を世に送り出しました。
すなわち、市販車では国内初となる、クリーンディーゼルエンジン「SKYACTIV-D 2.2」を搭載しているのです。

カプラー

マツダCX-5 スカイアクティブD搭載車

カプラー

そんなディーゼルエンジンですが、なぜここ数年で大きく広まったのか、疑問に思いませんか?
クルマの長い歴史の中で、ディーゼルエンジンが市販車として普及しなかった、また使われてこなかった理由、加えてここ最近になって普及し始めた理由等を、簡単に説明します。

1.ディーゼルエンジンの特徴
2.ディーゼルエンジン車とガソリンエンジン車の比較
3.最近のディーゼルエンジン搭載車たち
4.今後の自動車の展望

1 ディーゼルエンジンの特徴

そもそもディーゼルエンジンは、1892年にドイツの機械技術者ルドルフ・ディーゼルによって考案されたエンジンです。
その仕組みは、シリンダーに吸入した空気を高圧高温に圧縮し、そこに燃料として重油もしくは軽油を噴射し、自然発火させて爆発させ、動力を得るというものです。

多くのトラックに搭載されているディーゼルエンジンですが、環境に悪いというイメージがあります。
ですがここ数年で、輸送機械の排ガス規制がより厳しくなったことにより、以前よりも確実にクリーンになっています。

主要首都圏や都市部では、条例によってトラックに対する厳しい排ガス規制を設けている自治体もあります。
そういった地域のトラックの排ガスは、市販のガソリン車よりもクリーンだと言われることもあるほどです。

では、具体的にディーゼルエンジンの良さはどんなところにあるでしょうか?

(1)高い圧縮比

ディーゼルエンジンは、空気のみを圧縮します。
圧縮比を高くすることで、馬力を出すことが可能なのです。

ガソリンエンジンの場合、圧縮比を高くし過ぎると、ピストンが最上位点に到達する前に、自然発火してしまい、異常燃焼を起こします。
熱力学では、圧縮比が大きいほど、熱効率が高くなります。

つまり、圧縮比を大きくすることができるディーゼルエンジンは、熱効率が良いので燃費が良いのです。

(2)安い燃料費

ディーゼルエンジンに使用する軽油は、ガソリンを蒸留する過程で出来る燃料であり、ガソリンよりも安価です。

(3)強いトルク

ディーゼルエンジンは高圧縮のため、1回の爆発によるトルクが大きいのです。トルクとは加速時の力強さのことをいいます。

2 ディーゼルエンジン車とガソリンエンジン車の比較

ここまでで、ディーゼルエンジンをざっと説明しました。
次は、そんなディーゼルエンジンは最も普及しているガソリンエンジン車と比較して、実際どうなのかを見ていきます。

(1)燃料費

先ほど説明したように、ディーゼルエンジンは高圧縮により、熱効率に優れているので、燃費がとても良いのです。
そのディーゼルエンジンの仕組みは、シリンダーに吸入した空気を高圧高温に圧縮して、そこに燃料として重油もしくは軽油を噴射し、自然発火させて爆発させて動力を得るというものです。

一方のガソリンエンジンは、シリンダー内に混合気(ガソリンと空気が混ざったもの)を吸入し、圧縮してから点火プラグで発火させ、爆発させます。
この点火プラグは、ディーゼルエンジンにはありません。

圧縮比では、ディーゼルエンジンの方が優れています。
一般的にディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに比べて2割程度燃費が良い、といわれています。

(2)低回転型と高回転型

先ほどにもあったように、ディーゼルエンジンの特徴として、低回転での強いトルクが挙げられます。
ですがその反対に、高圧縮&自然着火なために、燃焼速度を速くすることが難しく、高回転のエンジンには向かないのです。

対してガソリン車は、多くの車が8,000回転付近まで回すことができ、高回転まで回して楽しむ人もいるほどです。
どちらが良いと感じるかは人それぞれですが、普段の街乗りでよく使うのは低回転ですので、ディーゼルエンジンのトルクを楽しむ事は、ガソリン車の高回転に比べてとても容易です。

しかし、ディーゼルエンジンは燃料に軽油を使うこともあり、黒煙の原因にもなるススが溜まりやすいのです。
ススは、高速道路のような負荷がかかる乗り方が多ければ、溜まりにくいのですが、負荷の小さい街乗りが多いと、溜まりやすく、パワーダウンや燃費の低下といった、不調の原因となってしまう恐れがあります。

(3)乗り心地

ディーゼル車のマイナスポイントとして、振動と騒音があります。
この振動と騒音は、エンジンの空気の高圧縮によるものです。

ガソリンエンジンよりも圧縮比率が高いので、発火による爆発もガソリンエンジンのものよりも大きくなってしまうのです。
爆発が大きければ、それによる振動と騒音も大きくなってしまう、ということです。

(4)車体価格

ディーゼルエンジンと、ガソリンエンジンの、2つがラインナップされている車があったとき、ディーゼルエンジンが搭載されている方が、車体価格が少し高くなっていることがよくあります。

この原因は、ディーゼルエンジンは排ガス浄化のために、手間がかかるからなのです。

燃費が良く、二酸化炭素排出量も少ないディーゼルエンジンですが、ガソリン車に比べると、燃焼時にNOx(窒素酸化物)やPM(粒子状物質)を多く発生します。
NOx(窒素酸化物)やPM(粒子状物質)は、環境や人体に害があるとされているので、取り除かなければなりません。

そのために排出ガス後処理設備(尿素SCRシステムやDPF)を備える必要があります。
その装備が、ディーゼル車の価格を引き上げる原因となっているのです。

3 最近のディーゼルエンジン搭載車たち

日本でディーゼルエンジンといえばやはりマツダ。
ここでは、そのほかにも外国のメーカーも含め、紹介します。

(1)マツダ3(マツダ)

国産車でもっとも新しいディーゼルエンジン搭載車である「マツダ3」。

排気量1.8L 最高出力116ps 最大トルク270Nm

ディーゼルエンジンとしては、圧縮比を14.8と低くし、燃焼効率を高めています。

そのため、NOx後処理装置を使わずに、厳しいディーゼル排出ガス規制(ポスト新長期規制)をクリアしているのです。
このエンジンのWLTCモードによる燃費は、FFモデルで19.8km/Lと、非常に低燃費なのも良いポイントです。

マツダ3 スカイアクティブD搭載車

(2)エクリプスクロス(三菱)

排気量は2.2L 最高出力145ps 最大トルク380Nm

駆動方式は全車4WDで、WLTCモード燃費は14.2km/L。

(3)ベンツA class(メルセデスベンツ)

輸入車で、最新ディーゼルエンジン搭載車と言えば、メルセデスベンツ「Aクラス」です。

排気量は2.0L 最高出力は150ps 最大トルク320Nm

WLTCモード燃費は18.8km/L。
スペックは標準といえるかもしれませんが、実は後処理装置が充実しているのです。
大気汚染の原因となる、NOxの発生を徹底的に抑えています。

4 今後の自動車の展望

これまで、ディーゼルエンジンの良い特徴を紹介してきました。
燃費も良く、燃料代も安く、輸送機械としてとても完成度の高いディーゼル車ですが、近い将来ディーゼル車は見ることが、できなくなってしまうかもしれません。

それは、2015年のパリ協定以降、地球温暖化がこのペースで進むと、海洋が陸地を侵食し、現在の生活圏を脅かす可能性が非常に高いのです。
そこで、先進国をはじめとした世界各国で、環境に対する見方が急激に変わりました。

燃料として、炭素を使用しない社会を目指し、”脱炭素化”が謳われるようになりました。
そのような社会では、CO2を排出するガソリンや軽油は、燃料として使うことはもちろん、許されません。

そこで電気自動車に注目が集まったのです。
皆さんご存知だとは思いますが、電気自動車とは、走行するための駆動力エネルギー源に、電気を用いるクルマのことです。
電気自動車が完全に普及するまでは、ハイブリッド車が広く用いられるでしょう。

そうなると、ガソリンや軽油のみで走る自動車は、市場に出回らなくなります。
「排ガスなんて関係ないぜ!クルマ好きのために、これからもガソリン車を作ってくれ!」と思う人もいるでしょう。
しかしメーカーにとっては、ガソリン車を製造し続けることには、あるデメリットがあります。

それは、環境に配慮しない企業として、投資してもらえなくなってしまうのです。
実際、これまでに国内の様々な企業が、投資撤退されています。
また国内の保険会社は投資撤退することを表明しています。

このように、脱炭素化社会が叫ばれる中で、化石燃料を大量に消費するガソリン車、ディーゼル車を製造し続ける企業は、淘汰されてしまう可能性が高いのです。

また、脱炭素化に合わせて、大量生産・大量消費の時代から、節約の時代に移ります。
節約の時代とは、物を極力生産せず、ゴミを極力減らす社会です。
自動車産業の中では、カーシェアリングがこれに当てはまります。

環境対策のため、車を保有するよりも、カーシェアリングを利用した方が、得をする世の中になるかもしれません。
そうなると、一体どれほどの人が、手元にある古くなった車を手放すでしょう。

車は販売されずにシェアされる時代。
しかもそういった車は、全て再生可能エネルギーとして蓄えられた、電気で走る電気自動車。
そうなると、ディーゼル車を目にすることが、できなくなるかもしれません。

まとめ

いかがでしたでしょうか。
ディーゼル車を運転できるのも、ここ十数年かもしれません。
少しでも気になった方は、実際に試乗してみてはいかがでしょうか。
もう車を買い替える機会なんて、この先数十年で滅多にないかもしれませんよ。

執筆:広島大学自動車部

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