もしかすると、あなたは新車の購入を検討しているかもしれません。かつては、この決断において車両のブランドとモデルだけが問題でした。しかし、状況は変わりました。今では、スタイルやメーカーだけでなく、ディーゼル車、ガソリン車、あるいはハイブリッド車のどれを購入するかも選択しなければなりません。この記事では、ディーゼルエンジンとガソリンエンジンの違いについて説明します。
ガソリンエンジンはどのように作動するのか?
キャブレターまたはマニフォールド噴射を備えたガソリンエンジンでは、ピストンが空燃混合気をシリンダーに吸入します(「外部混合気形成」)。現在一般的な直噴エンジンの場合、空気のみが吸入され、シリンダー内で初めてガソリンと混合されます(「内部混合気形成」)。ガソリンエンジンにおいて混合気がどのように形成されるかにかかわらず、完成した混合気は常にピストンの上昇運動によって圧縮され、その後スパークプラグによって点火(「火花点火」)され、その後ピストンが下方に押し出されます。圧縮前に空気とガソリンが効率的に混合できるのは、ガソリンが速く蒸発し、すなわち空気と素早く混合するためです。その低い引火点は、火花だけで点火するのに十分であることを保証します。
最終混合気の点火には、燃焼がシリンダー内に均一に広がるという利点があり、これによりこれらのエンジンは静かで振動が少なくなります。アクセルを踏み込むほど、スロットルバルブは大きく開きます。より多くの空気が吸入され、より多くの燃料と混合され、最適な混合比は常に同じままです:ガソリン1部に対して約15部の空気があります。ガソリンエンジンでは混合気の量のみが変化し、その組成は変化しないため、「混合気の量的制御」と呼ばれます。シリンダー内の空燃混合気が多いほど、圧縮はより高くなり、発生する燃焼はより強力になります:ピストンにかかる圧力が増加します。最終的に駆動系に伝達される出力はそれだけ大きくなります。
ディーゼルエンジンはどのように作動するのか?
ディーゼルはガソリンとは化学的特性が異なります:揮発性が低く、したがって空気と容易に混合しません。さらに、この燃料の引火点はより高くなっています。そのため、ガソリンとは異なる方法で点火されなければなりません。ディーゼルエンジンでは、ピストンが空気を吸入し、その後それを高度に圧縮して大幅に加熱します。その後、霧化されたディーゼル燃料が噴射ノズルを通じて高圧でシリンダー内に噴射されます。高温の空気との摩擦により、燃料は点火します(「自己着火」)。このように、ディーゼルでは燃料と空気の混合は燃焼時にのみ起こります。燃料と空気が予混合されないため、燃焼は制御されず、これによりより大きな騒音が生じ、エンジンはガソリンエンジンよりも振動します。
このため、ディーゼル車はより多くの材料を使用しているため、より高価です。しかし、特に頻繁に運転するドライバーにとっては、燃料費の節約とガソリンスタンドでの低価格により、通常これは割に合います。ディーゼル車のもう一つの利点は、特に最も頻繁に使用される低回転域での高いトルクです。低回転域を走行する際にダウンシフトする必要はもうありません。ただし、ディーゼルエンジンを低回転で長時間運転することも推奨されません。
排気ガスの違い
ガソリンエンジンは排気ガスの特性が異なります。なぜなら、第一にガソリンとディーゼルは化学的に異なり、第二にこの種のエンジンでは燃焼時により高い温度が発生するからです。
一般的に、排気ガスは気候に有害なCO2と、粒子状物質や窒素酸化物などの他の汚染物質から分離して考える必要があります。CO2は炭素を含む燃料の燃焼過程中に生成されます。したがって、ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの両方がCO2を排出します。ディーゼル車はガソリン車よりも燃料消費が少ないため、走行時には気候に優しい傾向があります。しかし、ディーゼルエンジンはしばしば比較的強力で、一部にはSUVやステーションワゴンなどの大きな車によく搭載されるためです。
その結果、多くのディーゼル車は絶対値で見ると低炭素とは言えません。さらに、2019年5月の研究によれば、通説に反して、少なくともコンパクトクラスやその他の小型モデルのガソリンエンジンは、実際には同等のディーゼル車よりもCO2排出量が少ないことを示唆しています。しかし、窒素酸化物に関しては、どちらが優れているかは明らかです:ガソリンエンジンです。その理由の一つは、三元触媒コンバーターで、これはガソリン車にのみ設置できます。これは、他の機能の中でも、窒素酸化物を窒素に還元します。
旧型のディーゼルエンジンは、同等のガソリンエンジンよりも約3倍多くの窒素酸化物を生成します。一方、最新モデルはSCR触媒コンバーターを装備しており、尿素(「AdBlue」とも呼ばれる)を使用して窒素酸化物を窒素に変換します。これにより、厳しいユーロ6排出基準を満たすことも可能になります。粒子状物質は、特に初期の直噴(DI)ディーゼルエンジンでは問題でした。しかし、政治家が乗用車の許容粒子状物質排出量に制限を設けた現在、ディーゼル微粒子フィルターにより状況は改善されました。直噴を使用するガソリン車も増えているため、これらの限界値は現在、対応して装備されたガソリンエンジンにも適用されます。
どの車が短距離に、どの車が長距離に適しているか?
適切な車両を選ぶ際には、使用領域も重要です。これには、車が主に短距離用か長距離用かも含まれます。多くのディーゼル車は、年間約9,000マイルから所有する価値があります。通勤者や頻繁に運転するドライバーにとって、ディーゼル車はガソリン車に対する真の代替手段です。ディーゼル車を購入する際は、常にモデルに注意する必要があります。すべてのバージョンが同じように経済的ではないからです。一部の車種は18,000マイル以降でしか採算が合いません。
ディーゼル車はディーゼル微粒子フィルターを装備しており、これらはわずか数百キロ走行後でも灰や煤で目詰まりするため、純粋な都市部の車としてはあまり適していません。ディーゼル車を所有している場合は、高速道路をより頻繁に走行する必要があります。したがって、ガソリン車は日常の交通にはより魅力的ですが、そこでもまだ考慮すべき点がいくつかあります。
モデルは重要な役割を果たします。小型車は、ステーションワゴンやSUVよりも都市部での燃料消費がはるかに少ないです。しかし、常に短距離走行だけを行うことは、長期的にはどの車両にも良くありません。例えば、短距離走行車の排気管は、時折長距離を走行する車よりも早く錆びます。ここでは、エンジンの結露が堆積し、温度が十分に高くないために蒸発しないのです。
保険
支払わなければならない自動車保険の金額は、他の要因の中でも、所有する車両の種類によって異なります。ディーゼル車は通常、保険料が少し高くなります。なぜなら、長距離使用により年間走行距離が長く、したがって事故のリスクが高くなるためです。これにより、保険業界ではガソリン車よりも高い評価を受けています。ディーゼルとガソリンのどちらが優れているかは、ドライバーとしてのニーズと好み、そして車両をどのように使用する計画があるかだけに依存します。全体的なコストには明確な違いはありません。