エンジンで車選び、ガソリン、ディーゼル、ハイブリッド、電気自動車

自動車のエンジン、駆動系の種類

自動車は、エンジンで駆動、走行しています。自動車のエンジンには、ガソリンで走るガソリンエンジン、軽油で走るディーゼルエンジン、電気だけで走る電気自動車（EV車）電気とガソリンのハイブリッドカーと水素で走る水素自動車、最後にガスで走行するLPG自動車やNLG自動車などがあります。

最近の自動車業界の傾向としては、環境に優しいことが第一条件になりつつあります。電気自動車やハイブリッドカーなど化石燃料をできるだけ使用しない、CO2の排出が少ない自動車ですね！

石油系で走る車、ガソリン車、ディーゼル車、LPG自動車、NLG自動車などのガス自動車、ハイブリッドカーなどです。

電気自動車は、バッテリーから電気を供給して走る車です。

水素自動車は、水素で走る自動車です。

それでは、それぞれの自動車の特徴やメリットやデメリットを見ていきましょう！

ガソリン車の特徴とメリット、デメリット

今現在、発売されている自動車で一番多いのがガソリンエンジンの車ですね！

車といえば、ガソリン車でしたから発売された車種、モデルの多さでは、ダントツです。

日本国内はもちろん、海外でも販売台数は、多くガソリン車なくして自動車はないと言えます。

ガソリン車の特徴としては、歴史も古く、自動車の性能的にもダントツと思いますが、環境的配慮からすると今は肩身が狭くなっているのも事実です。
ガソリン車の仕組みは、簡単に言えば、ガソリンを燃焼させて動力を生み、走行するのがガソリン車です。

ガソリン車の詳しい仕組みをChatGTPに聞いてみました。

1. エンジン
ガソリン車のエンジンは内燃機関と呼ばれるもので、燃料（ガソリン）を燃焼させて動力を生み出します。エンジンの主要な部分には以下のものがあります：

シリンダー: 燃焼が行われる場所。通常、4気筒や6気筒など、複数のシリンダーを持つ。
ピストン: シリンダー内を上下に動き、燃焼ガスの圧力を機械的な力に変換する。
クランクシャフト: ピストンの上下運動を回転運動に変える。
カムシャフト: バルブの開閉を制御する。
2. 燃料システム
ガソリンをエンジンに供給するシステムです。主要なコンポーネントには以下が含まれます：

燃料タンク: ガソリンを貯蔵するタンク。
燃料ポンプ: ガソリンをエンジンに送り込むポンプ。
燃料インジェクター: ガソリンを霧状にしてシリンダー内に噴射する装置。
3. 点火システム
燃焼を開始させるために必要な火花を生成するシステムです。

点火プラグ: シリンダー内で火花を発生させ、燃料と空気の混合気を点火する。
イグニッションコイル: バッテリーの低電圧を高電圧に変換して点火プラグに供給する。
4. 排気システム
燃焼後の排気ガスを車外に排出するシステムです。

排気マニホールド: 各シリンダーからの排気ガスを集める。
触媒コンバーター: 有害な排気ガスを無害な物質に変換する。
マフラー: 排気音を低減する装置。
5. 冷却システム
エンジンの過熱を防ぐためのシステムです。

ラジエーター: エンジンの冷却液を冷却する装置。
ウォーターポンプ: 冷却液をエンジン内に循環させるポンプ。
6. 潤滑システム
エンジンの摩擦を低減し、部品の寿命を延ばすシステムです。

オイルパン: エンジンオイルを貯める容器。
オイルポンプ: エンジンオイルを各部に供給するポンプ。
動作の基本原理
ガソリン車のエンジンは4ストロークサイクルと呼ばれる動作原理に基づいています。

吸気行程: シリンダー内に燃料と空気の混合気を吸入する。
圧縮行程: ピストンが上昇し、混合気を圧縮する。
燃焼（仕事）行程: 点火プラグが火花を発生させ、混合気を燃焼させる。これによりピストンが押し下げられる。
排気行程: 燃焼後の排気ガスをシリンダー外に排出する。
これらの行程が連続して行われることで、エンジンは動力を生み出し、車を走らせます。

ガソリン車はこれらのシステムとプロセスが緻密に連携して動作することで、効率的に動力を生成し、運転を可能にしています。

要するに化石燃料からできたガソリンをエンジン内で燃焼させて動力を得て走行する車です。

ガソリン車のメリット
ガソリン車のメリットは、発売されている車種の種類が多いことで多種多様なモデルの車選びができる、リーズナブルなモデルから高級モデルまでいろいろなメーカーから発売されています。
次に、ガソリン車は、ハイブリッドカーや電気自動車などに比べて販売価格が安い、ガソリン車は、新車価格が安いのも購入の際のメリットですね！
ガソリン車は、燃料の補給に困らないのもメリットですね！
最後のメンテンナンスに優れている点です。メンテナンス次第では、長く乗ることができるのもガソリン車のメリットだと言えます。

発売されている車種、モデルが豊富

販売価格がリーズナブルな車種も多い、もちろん高級モデルある

燃料（ガソリン）の補給に困らない、ガソリンスタンドで給油できる

メンテナンスに優れている、耐久性も高く長く乗ることができる

ガソリン車のデメリット
ガソリン車のデメリット言えば、やはり環境問題への拝領だと言えます。二酸化炭素の排出、温暖化などであまり良く思われないですね！
コストが高くなることもガソリン車のデメリットです。燃費性能やガソリン価格の高等などでランニングコストは、自動車の中ではトップクラスです。
環境問題や燃費、燃料価格などはガソリン車のデメリットと言えます。
また、世界では、今後、ガソリン車などの化石燃料の車の販売が規制や禁止されるとの噂もあります。環境の優しくない車は、今後、乗れなくなるリスクも有り、デメリットだと言えます。

環境に優しくないことで良くない自動車と思われる

燃費や燃料価格の高騰でランニングコストが高い

今後、販売の禁止や利用の制限の不安がある

ディーゼル車の詳細とメリット、デメリット

ガソリンエンジンと共に軽油で走行できるのがディーゼルエンジンで化石燃料で走る自動車です。

環境に良くない駆動の自動車だと言えます。

ガソリン車とはエンジン型式に違いがあり、燃料もガソリンと軽油という違いがあります。

ディーゼルエンジンの仕組みは

基本的な構造
ディーゼルエンジンは、シリンダー、ピストン、クランクシャフト、カムシャフト、インジェクター（燃料噴射装置）、バルブなどで構成されています。
動作サイクル
ディーゼルエンジンは4ストロークサイクルで動作します。この4ストロークサイクルは、吸気、圧縮、燃焼（作動）、排気の4つの工程で構成されます。
吸気行程
ピストンが上死点から下死点へ移動するときに、吸気バルブが開き、空気がシリンダー内に取り込まれます。このとき、燃料はまだシリンダーに入っていません。
圧縮行程
ピストンが下死点から上死点へ移動する際に、吸気バルブが閉じ、シリンダー内の空気が高圧に圧縮されます。ディーゼルエンジンでは、圧縮比が高いため、空気の温度も非常に高くなります。
燃焼行程（作動行程）
ピストンが上死点に近づいたときに、インジェクターがディーゼル燃料を高圧でシリンダー内に噴射します。高温高圧の空気に触れることで、燃料が自己着火し、爆発的に燃焼します。この燃焼ガスの膨張力がピストンを再び下死点に押し戻し、クランクシャフトを回転させる動力を生み出します。
排気行程
燃焼後のガスがシリンダー内に残っているとき、ピストンが再び下死点から上死点へ移動します。このとき排気バルブが開き、燃焼ガスがシリンダーから排出されます。

ディーゼルエンジンは、トルクがあることから荷物を運ぶトラックやオフロード走行車に多く掲載されるエンジンです。

以前は、ガソリン車よりも排ガスが多いことなどから規制がキツくなり、主要都市では、排ガス規制に合格していないNox規制に合格していないディーゼル車は、10年以上乗ることができないなど暗黒時代を経験しています。

最近は、クリーンディーゼルやディーゼル特有のガラガラ音などの軽減で乗用車にもディーゼルエンジンが搭載されています。特にマツダは、クリーンディーゼル車の発売に積極的で、性能面でも定評があるのではないでしょうか？

また、本格オフロードカーのランドクルーザーなどもディーゼルエンジンが人気がありますね！他にも仕事利用のバンタイプの車、ハイエースやキャラバンなどもディーゼルが人気です。

このように、ディーゼルエンジンの車は、車種やモデル、利用方法で人気があるエンジンで耐久性でもガソリンエンジンよりも高いと言われています。実際、ディーゼルエンジンは、10万キロ、20万キロ以上走行することも多く、エンジンの耐久性は、最強だと言えます。

最後に燃費性能もガソリン車よりも高く、燃料価格も軽油はガソリンよりも安いのでランニングコストは安く済みます。ただ、新車価格は、同じ車種でもガソリン車よりも高いので、素行距離によっては、ディーゼルエンジンの良さを発揮できないこともあると言えます。

ディーゼル車のメリット

燃費性能と燃料費の安さでランニングコストを抑えることができる

エンジンの耐久性が高い、丈夫で長持ちする

トルクが大きく受療のある車体の車でもストレスない

中古車市場でもディーゼルエンジンは人気がある

ディーゼル車のデメリット

エンジン音が大きく振動も多少ある

新車価格がガソリン車よりも割高

ディーゼルエンジン搭載の車種は限られる

ガソリン車に比べて排気量が大きくなる

ディーゼル車は、燃料価格や燃費性能に優れることから自動車の利用が多く、走行距離が多いユーザーには、メリットも大きいと言えます。
逆に普段は、ほとんど車に乗らない、週末だけ車を利用するユーザーには、購入するときの価格が割高になるディーゼル車は、デメリットになることもあるということですね！
また、最近のディーゼル車は、静かになったと言えますが、ディーゼル特有の振動やガラガラ音がすべて解消されたのではありません。

ハイブリッド車の詳細とメリット、デメリット

ハイブリッドカーといえば、エンジンと電気で動くのがハイブリッドカーと呼ばれる車です。

ハイブリッド＝組み合わせる

自動車では、今までのエンジンにモーターを組み合わせた駆動形式がハイブリッドカーです。

自動車のエンジンのよう面と化石燃料を使わない電気で指導するモーターの融合で燃費も飛躍的に向上、環境にも優しく電気自動車のような充電も必要ない画期的な駆動形式がハイブリッドカーの魅力であり、支持される理由だと言えます。

ハイブリッドカーをチャットGPTに聞いてみた

ハイブリッドカー（ハイブリッド自動車）とは、複数の動力源を組み合わせて走行する車のことです。通常、内燃機関（ガソリンエンジンやディーゼルエンジン）と電動機（電気モーター）を併用する構造が一般的です。以下に、ハイブリッドカーの基本的な特徴と利点を説明します。

基本構造
ハイブリッドカーは主に以下の3つのタイプに分類されます。

マイルドハイブリッド (Mild Hybrid)
主に内燃機関が駆動力を提供し、電動機はエンジンの負荷を軽減する補助的な役割を果たします。燃費の向上と排出ガスの削減を目指していますが、純粋な電動走行はできません。

フルハイブリッド (Full Hybrid)
内燃機関と電動機の両方で駆動力を提供します。低速走行時や短距離では電動機のみで走行でき、高速走行や加速時には内燃機関と電動機が協力して動作します。トヨタのプリウスが代表的な例です。

プラグインハイブリッド (Plug-in Hybrid)
フルハイブリッドと似ていますが、外部電源からの充電が可能です。これにより、より長い距離を電動走行でカバーすることができます。電池がなくなると、通常のハイブリッドカーとして動作します。

燃費の向上
内燃機関と電動機を効率的に使い分けることで、燃料消費を削減します。
排出ガスの削減
エンジンの効率を高め、必要に応じて電動機を使用することで、排出ガスを減少させます。

運転の静粛性
電動機のみでの走行時には、エンジン音が発生しないため、非常に静かな運転が可能です。

エネルギー回生
ブレーキ時のエネルギーを電気エネルギーとして回収し、バッテリーに充電することで、効率をさらに高めます。

ハイブリッドカーは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンと組み合わせて、燃料をよく使う発進時や低速走行時は、モーターで駆動して燃料の消費を軽減、燃費性能が向上してランニングコストはもちろん、排ガスなど環境に優しい自動車がハイブリッドカーです。

ハイブリッドカーのメリット

燃費性能が良くランニングコストが自動車界トップクラス

自動車税などの優遇が受けられる

新車購入価格もリーズナブルになってきている

日本車、トヨタが牽引している自動車

ハイブリッドカーのデメリット

新車価格が安くなっているとはいえ高い

車重が重くなることでのタイヤの減りや制動距離が長くなる

メンテナンス、バッテリー交換などの費用が高い

今後、電気自動車に置き換わるリスクが有る

ハイブリッドカーは、日本が誇る画期的な自動車の駆動形式だと言えます。燃費性能はもちろん、環境にも優しい自動車です。今後は、電気自動車との主権争うになることも予想されますが、充電などが必要ないハイブリッドカーは、電気自動車のようなじゅうでんがひつような車よりも世界的にも重宝されると言えます。

電気自動車の詳細とメリット、デメリット

電気自動車は、化石燃料を使わない環境に優しい自動車として今後の自動車業界でメジャーになると言われている駆動方式です。

電気でモーターを駆動して走行する自動車が電気自動車ですが、航行距離などが問題でしたが、最近の電気自動車は、1度の航行距離は、400kmを超えてきたことで、電気自動車の普及は一気に加速してきたと言えます。

実際、世界での自動車の販売台数で伸びているのが電気自動車ということからも今後の自動車業界は、電気自動車が中心で進んでいくと言われています。

また、化石燃料の自動車の規制も厳しくなり、海外の国によっては、将来的にガソリン車、ディーゼル車、ハイブリッドカーの販売を禁止するということも聞かれるようになっています。

環境問題は、世界的に今後の課題で、特に自動車は、二酸化炭素の排出量や温暖化に過大な影響があることから規制が厳しくなることは避けられないですね！

ただ、一概に電気自動車は、環境の優しいと言えない現実もあります。電気自動車は、搭載しているリチウムイオン電池などに充電を行う必要があります。
その充電する際に必要な電気は、どこから来るの？太陽光発電などで補われるなら問題ないですが、すべての自動車が電気自動車に置き換わったとした際に、どれだけの電気が必要になるのかを想像してみてください。

毎晩、各家庭や会社で自動車を充電するのですよ！

今の電力では電気不足は必須ですね！原子力発電、火力発電、水力発電、太陽光、風力などすべての発電をフル活動する必要が出てくかもしれません。
火力発電には、化石燃料が必要になるだけでなく、温暖化も深刻になるのではないでしょうか？

世界の国が電気をフルで発電するのですから、今まで以上に温暖化が進むかもしれません。

ですので、電気自動車が、環境に良いと形に成には、電力の安定した供給とその電気の発電方法に掛かっていると言えます。

電気自動車は、それ自体は、環境に優しい車ですが、電気の供給、使い終わったリチウムイオン電池のリサイクル、処分などが確立しないと、本当に環境に優しい自動車とは言えないのも現実です。

「電気自動車とは」チャットGPTに聞いてみた

電気自動車の特徴
駆動方法: 内燃機関を使用せず、電気モーターで車輪を駆動します。バッテリーに蓄えた電力を使用して走行します。
バッテリー: リチウムイオンバッテリーなどの充電可能なバッテリーを搭載しており、充電ステーションや家庭用コンセントから充電が可能です。
環境への影響: 排気ガスを出さないため、温室効果ガスや大気汚染物質の排出がありません。これは環境保護の観点から大きな利点です。
運転性能: モーターのトルク特性により、スムーズで静かな加速が可能です。また、エネルギー効率が高く、内燃機関に比べてエネルギーの無駄が少ないです。
電気自動車の利点
環境保護: 排気ガスを出さないため、大気汚染の減少に寄与します。また、再生可能エネルギーを利用すれば、全体的なカーボンフットプリントをさらに削減できます。
燃料費の削減: 電気の方がガソリンやディーゼルに比べて安価であることが多く、燃料費の削減が期待できます。
メンテナンスコストの削減: 内燃機関に比べて構造がシンプルであるため、オイル交換やエンジン関連のメンテナンスが不要です。
政府の支援: 多くの国や地域では、電気自動車の購入や所有に対して税制優遇や補助金が提供されています。
電気自動車の課題
充電インフラ: 充電ステーションの普及が進んでいるものの、ガソリンスタンドに比べてまだ少ない地域もあります。また、充電時間が長いことも課題です。
バッテリーの航続距離: 充電一回あたりの走行距離がガソリン車に比べて短いことがあり、長距離移動には不向きとされることもあります。
初期コスト: 購入価格が高い場合が多いですが、運用コストの低さで元を取ることができる場合があります。
電気自動車は、持続可能な未来に向けた重要な技術の一つであり、今後さらに普及し、進化していくことが期待されています。

電気自動車のメリット

化石燃料を使わず、電気で走行、環境に優しい

航行距離も伸び、普段使いでも問題なく使用できる

走行際に静かでスムーズに加速する

燃料費は、充電の電気代のみ

電気自動車のデメリット

新車価格が高い、販売されている車種も限定的

充電が切れるリスクが有る、どこでも充電ができるわけではない

バッテリーの劣化の際に交換費用が高く、長く乗れない

環境の優しいと言われるが、実は、そうでもないかもしれない

水素j自動車の詳細とメリット、デメリット

水素で走る自動車、あまりピンとこない方が多いのではないでしょうか？

水素自動車は、環境に限りなく優しい燃料の自動車ですが、普及にはまだまだのようですね！

水素自動車は、あまり売れていないので、新車価格も高く庶民には手が届かいない自動車だと言えますね！

また、電気自動車の普及が急加速したことで最近は、水素自動車への関心も薄くなっているように思われます。

水素自動車は、今後も普及に苦戦すると思われ、水素の補給ステーションの増加も限定的になり、ますます、購入の際の霹靂になると思われます。

画期的な燃料の自動車が水素自動車ですが、燃料価格や普及にはまだまだ時間がかかるのではないでしょうか？

水素自動車の詳細とチャットGPTに聞いてみた

仕組み
水素の供給: 水素自動車は専用の水素ステーションで水素を補充します。
燃料電池スタック: 水素と酸素を化学反応させる燃料電池スタックが車両に搭載されており、この反応により電気が発生します。
電気の利用: 生成された電気がモーターを駆動し、車両を動かします。
排出物: 水素と酸素の反応による排出物は水のみであり、CO2などの有害物質を出さないクリーンなエネルギー源です。
特徴
環境に優しい: CO2を排出しないため、地球温暖化の抑制に寄与します。
効率的なエネルギー利用: 燃料電池のエネルギー効率は内燃機関に比べて高く、より少ない燃料で長距離を走行可能です。
迅速な充填: 電気自動車と異なり、水素の補充は数分で完了します。
走行距離: 一度の充填で数百キロメートルの走行が可能です。
課題
インフラ整備: 水素ステーションの普及が進んでおらず、充填できる場所が限られています。
コスト: 現在の技術では水素の製造や貯蔵にコストがかかり、水素自動車自体も高価です。
安全性: 水素は可燃性ガスであるため、取り扱いに注意が必要です。
代表的な水素自動車
トヨタミライ（Toyota Mirai）
ホンダクラリティ（Honda Clarity）
ヒュンダイネクソ（Hyundai Nexo）

環境面で考えれば、水素自動車は、今後注目のエンジンだと言えますが、上記のように水素の製造コストなどが高いことや水素自動車がそもそも高額な車種しかないことからも普及しにくい課題が多く、メリットよりもデメリットが多く感切られますね！

水素自動車のメリット

二酸化炭素を排出しないので環境に優しい

水素ステーションは少ないが燃料補給は早い

水素自動車のデメリット

販売車種も少なく、価格も高い

水素ステーションがまだまだ少ない

水素燃料の価格がまだまだ高い

今後も普及する要素が少ない

このように水素自動車は、メリットよりもデメリットが目立ちます。ただ、デメリットを開胸すれば、メリットになり、一気に普及が進むという要素もあると言えます。

LPG車、ガスで走る車の詳細とメリット、デメリット

ガスで走る車の代表としては、タクシーがあります。タクシーは、LPGを燃料に走行する自動車です。

LPG＝プロパン、ブタンなどのガスの総称（液化しやすいガス）

なぜ、タクシーは、LPGの燃料を利用するにか？

燃料価格が控えられるからですね！

なら、一般車もLPGの燃料で走れば、燃料費を控えられるのではないでしょうか？

燃料を補給できるステーションが少ないからと言われていますが、実際はそうでしょうか？

LPG車が普及すれば、ガソリンスタンドでもLPGの補給が可能になると思いませんか？

他にもLPGが普及しない理由があるのではないでしょうか？

LPG車は、ガソリン車に比べて、パワー不足な面があります。ただ単に荷物を運ぶ、人を乗せて走るだけなら自動車にパワーはそれほど必要ではありませんが、自動車は、走って目的地に行くだけではなく、所有欲がなければ普及しないと言えます。

例えば、パワーが有り、スポードが出る、トルクが有り重たい車両でもグイグイ走る、などのエンジン性能は自動車にとって重要な要素です。
LPG車は、これらの要素に欠けることから普及に至らなかったのではないかと思われます。
その他にも色々な面でガソリン車に変わるだけの魅力がなかったからLPG車は、減少傾向にあると言えますね！

ただ、世界医に目を向ければ、LPG車は、増加していることという統計もあります。

LPG車とは　チャットGPTに聞いてみた

LPG車（エルピージーしゃ）とは、液化石油ガス（Liquefied Petroleum Gas、略称LPG）を燃料として走行する自動車のことです。LPGは主にプロパン（C3H8）やブタン（C4H10）から構成されており、常温ではガス状ですが、圧力をかけると液体に変わります。以下にLPG車の基本的な仕組みと特徴について説明します。

仕組み
LPGタンク: 車両には圧力容器としてのLPGタンクが搭載されており、液体状態でLPGが貯蔵されています。
気化器（レギュレーター）: LPGをガス状に変換する装置です。気化したLPGはエンジンに送られます。
エンジン: LPGを燃料とする内燃機関です。ガソリンエンジンとほぼ同様の仕組みで動作しますが、燃料供給システムが異なります。
排出ガス制御: LPGは比較的クリーンな燃料であり、ガソリンやディーゼルに比べて排出ガスが少ないのが特徴です。
特徴
環境に優しい: LPGはガソリンやディーゼルに比べて二酸化炭素（CO2）や窒素酸化物（NOx）、粒子状物質（PM）などの有害排出物が少ないため、環境に対する負荷が低いです。
経済的: LPGの価格はガソリンやディーゼルに比べて一般的に安価であり、燃料コストの削減が期待できます。
エンジンの長寿命: LPGはクリーンに燃焼するため、エンジン内部の汚れが少なく、メンテナンスが容易でエンジンの寿命が長くなることがあります。
インフラ: 多くの国でLPGステーションが整備されており、燃料の入手が比較的容易です。
課題
燃費: LPGはガソリンに比べてエネルギー密度が低いため、同じ量の燃料で走行できる距離が短くなります。
パワー: 一部のLPG車はガソリン車に比べて若干のパワーダウンが見られることがあります。
インフラの地域差: 国や地域によってはLPGステーションの数が少ない場合があります。
代表的な利用
タクシー: 日本や他の多くの国で、タクシーにLPG車が広く利用されています。
商用車: 環境規制の厳しい地域では、商用車や配送車としてLPG車が導入されています。
LPG車は、環境負荷の低減と燃料コストの削減を両立する選択肢として、特に商用利用で広く普及しています。