エンジンについて知っておこう!

車にエンジンは付き物ですね! そこで今回はエンジンについて少しでも知識をつけておきませんか? エンジンの原理がわかっていればなにかいいことがあるかも!?

エンジンを知って楽しむカーライフ!

ガソリンが高騰してからというもの、一般道も高速道路もなんだか流れがゆっくりになりました。お昼のワイドショーや夕方のニュース、夜のニュース番組でも燃費を良くする走り方の特集も相変わらず良く見ます。しかし、そんなことは本当はエンジンの基本さえわかっていれば、ちょっと考えればわかる話…。
とはいえなんだかとっつきにくいのがエンジンの話ですよね。 今回はなるべく柔軟にお伝えできればと思います。
エンジンの基本がわかればあなたの車に、ライフスタイルにあった燃費の良い運転が見つかることだと思います。

エンジンの構造について知っておこう!

この説明はなにやら難しそうな話が出てきますが、諦めないでついて来てくださいね!

なるべくわかりやすく説明させていただきます。まず、みなさんお乗りのお車は『レシプロエンジン』の『4ストローク』がほとんどだと思います。さて難しい話ですが砕いて説明しますと、『レシプロエンジン』とは、ピストンが上下して動力を得る機械のことです。『4ストローク』とは4つの工程を経て一回転するエンジンを指します。その4工程とは

(1)吸入 : ピストンが下がり混合気(燃料と空気)をシリンダ内に吸い込む。
(2)圧縮 : ピストンが上死点まで上がり混合気を圧縮。
(3)燃焼 : 点火プラグにより点火された混合気が燃焼し、燃焼ガスが膨張してピストンが下死点まで押し下げられる。
(4)排気 : 慣性によりピストンが上がり燃焼ガスをシリンダ外に押し出す。

以上の工程を行うことから4ストロークと言います。
ほかに2ストロークというエンジンも存在します。これはエンジンオイルの種類が違いますので、エンジンオイル購入の際はご注意ください。

あなたの車は何気筒!?

知っておいて損はないかも

あなたのエンジンは何気筒かご存知ですか? え? 気筒ってなに? と思いますよね。そうですこれはエンジンのシリンダー(ピストン)の数です。この数でエンジンの特性がある程度決まります。どのようにこれを応用するかと言いますと、シリンダー(ピストン)の数や並び方でエンジンの特性がある程度決まります。現在お乗りのお車が何気筒でどんな並び方なのかを知っておけば少し車が楽しくなるかも!?

これはピストンです。これがエンジンに何本採用されているかである程度エンジンの性格がわかります。軽自動車なら3気筒か4気筒のどちらかです。

気筒の数でわかるエンジンの特徴

3気筒

3気筒は良く軽自動車で採用されていました。しかし最近では1,000cc前後の普通自動車も3気筒が増えています。1,000cc前後のエンジンですと一般的には4気筒がメインでした。ではなぜ3気筒に移行してたのかを紐解けば、このエンジンの特徴がわかります。まず、最近はエコカーが熾烈な低燃費合戦を繰り広げています。そこで見直されたのがこの3気筒エンジンです。ざっくり言うと、エンジンのシリンダー内では取り込んだガソリンが全て燃えきれていないのです。もったいないガソリンが発生しているので、気筒を減らせばもったいないガソリンの量も減るのではないか、といった狙いから1気筒減らしたわけです。
今の技術であれば3気筒でも十分なパワーを得ることができるので可能になったわけです。
しかもこれにはもう一つ大きなオマケが付いてきます。それはコストダウンできるのです。部品も減りますのでメーカーとしてもありがたい話です。低燃費な車を低価格で提供できる。なのでこれから3気筒の車は続々と誕生すると思います。

4気筒

4気筒は日本の歴史の中で最も長くスタンダードに採用されていたエンジンです。一般的な排気量は1,000cc~2,500ccに採用されていました。3気筒エンジンではアイドリング時の振動が大きい傾向にありますが、4気筒ではそれがなくエンジン音も静かです。エンジンの回転もスムーズに吹け上がる傾向で、ファミリーカーからスポーツカーまで多用途に採用できるエンジンです。

6気筒

6気筒はハイパワーなスポーツカーや重量のあるセダンやワゴンに多く採用されるエンジンです。一般的な排気量は2,000cc~3,000ccです。4気筒よりもスムーズに高回転まで吹け上がり、排気量も大きく、トルクフルなエンジン設定が可能です。さらにエンジンの振動やエンジン音も静寂性が保てます。しかし気筒数が増えるとともに、1気筒あたりに必要なガソリンの量が必然的に増えるため、低燃費は狙えません。

8気筒

排気量は4,000cc超で採用されるエンジンです。日本車の高級車(セダンやワゴン)はだいたいがこの8気筒を採用しています。このエンジンの特徴は、トルクフルな出力特性です。なぜ高級車にこの8気筒が多いかというと、高級車は乗り心地確保のために重く設計されています。これは慣性の法則を利用したものです。重い車体を軽々走らす8気筒エンジンを使用することにより、運転手もアクセルをちょっと踏んだだけで加速する=車を軽く感じるので軽快な演出が可能なのです。これにより運転手の負担を減らす狙いです。
そのほか利点も多く、振動も非常にわずかで、低回転で十分なパワーを得られるのでエンジン音も静かです。さらに低回転で済むので各部への負担も少なく、寿命も非常に長いです。

気筒の違いによる維持費の違いは?

維持費の違いを知っておきましょう!

これでざっと気筒数の違いをご理解頂けたと思います。要約すると気筒数が少ないものはエンジンが小さく低燃費傾向、気筒数が多いものはエンジンが大きく燃費が悪い傾向にあります。ここでは更に、基本的に考えられる維持費についてです。かんたんに説明していきます。

エンジンオイル

エンジンオイルの量です。これは気筒数というよりも排気量により変わってきます。半年もしくは5,000キロで交換するのでオイルの必要量も知っておいた方が良いと思います。
軽自動車はだいたい2リットル。コンパクトカーで2.3リットル。普通車で2.5リットル。排気量が大きくなるにつれてオイル容量は多くなってきます。

プラグ

シリンダー内に入ってきた混合気に火を点ける部品(プラグ)は1気筒あたり1本必要です。この部品の交換時期は10年もしくは10万キロです。気筒数が多ければ多いほど交換費用が上がります。ですので3気筒だと3本、4気筒だと4本です。しかし注意しておきたいのが『ツインプラグ』です。ツインプラグとは1気筒あたり2本のプラグを使用するエンジンです。
ツインプラグエンジンですと気筒数×2なので通常の倍になりますので、購入される車や現在お乗りの車がツインプラグかどうか事前に知っておいて、お金の準備をしておけば良いと思います。プラグの値段は1本1,000前後です。

イグニッションコイル

これもプラグ同様、10年もしくは10万キロで交換する部品です。プラグに火を送れ! と指令するような部品です。このイグニッションコイルが壊れてしまうと車が停まってしまうのでとても重要な部品です。これも気筒の数だけ必要です。お値段もあらかじめ知っておけば心強いですよね!

エンジンの特性を知ろう!

アイドリングは必要か?

アイドリングは必要かどうかです。これは燃費に非常に関わってきますので、知っておいた方が良いと思います。例えば夏であれば必要ありません。日本の夏は暑いです。外に置いておくだけで十分なくらい温まっていますのでわざわざアイドリングしても意味がないどころか燃料の無駄遣いです。
しかし、冬になると条件は変わってきます。寒いとガソリンが気化しにくいのでエンジンのかかりが悪くなります。しかし最近の車はコンピューター制御でエンジンのかかりの悪さには気が付かないと思います。なぜ寒くてもエンジンがかんたんにかかるのかと言うと、コンピューター制御で多くガソリンを使用するからです。寒いときはエンジンのアイドリングが高いと思います。これはガソリンを多く使用している証拠です。

寒いときは注意!

寒くアイドリングが高い状態のときはアイドリングさせてエンジンを温めましょう。一見無駄な行為に見えますが、もしアイドリングせずに走行すると、いつもより必要以上のガソリンを使いながら走行することになります。そして走行することによりエンジンが冷やされガソリンが多く使用する状況が余計に続きます。これでは自ら燃費の悪い状況を作り出しているだけです。しかも目的地が近場でそれを繰り返していると、ずっとガソリンを多く使う状況だけで走っていることになります。
一度アイドリングをしてエンジン温度を上げてしまえば安定しますので、冬場などはアイドリングをオススメします。コツは、アイドリングが下がれば発車のサインです。車種によっては青色の温度計マークが出ているときは冷えている証拠なのでこれが消えるまで待ちましょう。
そのほかにもう一つ、エンジンが冷えたまま走るとあらぬ弊害が生じますので次に紹介します。

エンジンを温めないことによる弊害

これは近所への買い物や近所への送り迎えに使っている車で良くある事例です。エンジンが十分に温まる前に車を停め、また走行し、また車を停める。これを繰り返すとエンジン温度が上がらない=エンジンオイルも冷えたままです。冷えたエンジンオイルの中に不燃したガソリンが混ざります。通常なら十分に温まったエンジンの熱でそのガソリンは消失しますが、冷えていると、どんどんエンジンオイルに混ざっていきオイルの質の低下を促します。
この現象は実際にエンジンオイル交換時にオイルの色の変化で確認することができます。この現象のなにがいけないかと言うと、ガソリンが混ざって質の低下したオイルを使い続けると、エンジン内部にダメージを負わしてしまい、エンジンを壊してしまいます。短距離ばかり走る車のオーナーさんは、オイル交換の意識が低く、エンジンを壊される方は実際多いです。
短距離のストップアンドゴーの多い車ほどエンジンオイル交換が重要であることを覚えておきましょう。

ゆっくり走れば燃費は良いのか?

燃費を稼ぐための運転方法は数々のメディアでも紹介されています。運転手がどのような状況でどのような車を運転するのかが正直わからないので基本的な運転方法しかお伝えできないのが現状です。今回はエンジンの特性をいかした低燃費運転方法をご紹介します。

一番燃費が良い状態は下り坂!

ざっくり言うと、下り坂が一番燃費が良い状況です。もっと付け足すと、エンジンブレーキを使用しているときで、アクセルを踏んでいない状態です。なぜこの状況が一番燃費が良いかと言うと、エンジンは回転を止めたくないので、アイドリング中はガソリンを燃やして回転を維持しています。しかし、エンジンブレーキ使用中は、車が走っていることにより強制的にエンジンが回転するのでガソリンが不要です。そのときコンピューターがそれを感知してガソリンの供給をストップしています。
ですので下り坂をアクセルを踏まずに下っているときが一番燃費が良い傾向にあります。このとき無意識にアクセルを少しでも踏んでいると無駄が生じますのでご注意ください。

燃費の悪くなる条件は?

一番燃費が悪いシチュエーションで考えてみましょう。それはストップアンドゴーの多い街中です。なぜストップアンドゴーが多いと燃費が悪くなるのか。それは、『パカッ』とアクセルを踏んだとき、多くの空気がエンジンに送り込まれます。それに比例して多くのガソリンを噴射しないとエンジンは止まってしまう構造になっています。それはどれくらいの量のガソリンが噴射されるかというと、まるで霧吹きでシュッシュッと水を吹き付けたときくらいの量です。その霧吹きが気筒の数だけ倍になる計算です。
これは単純計算なのですが、遅い速度のときにアクセルを開くとき程ガソリンが多く噴射されます。ですのでどんな車でもゆっくり走れば燃費が良いというのは間違いです。アクセル操作のときに噴射されるガソリンの量が多いからです。軽い車であればこの量は少なく重い車になってくるほどその量は増える計算になります。
ではどうすれば良いのでしょうか?

低燃費燃費運転の方法:軽自動車~普通自動車

軽自動車~普通自動車(2,000cc程度)までの車の大半が60キロ、80キロで一番燃費が良く走れるガソリン噴射プログラムになっています。一般道ではゆっくり60キロまで加速したらそのままの速度をキープするように走りましょう。もし下り坂に差し掛かればできる限りアクセルを踏まず惰性を使いながら下りましょう。できればシフトダウンをしてブレーキもあまり使用せず下りましょう。ブレーキも使えば使うほど減っていく消耗品だと言うことを忘れないようにしましょう!
次は80キロ走行ですが、高速道路でのシチュエーションになると思います。よく料金所でなどで、燃費を気にしてかゆっくりスピードを上げている運転手さんを見かけますが、ゆっくり過ぎると逆に燃費が悪くなります。スムーズに80キロまで上げてしまえば、その速度域は燃料にとって消耗が少なくて済む言わば天国のようなものです。ゆっくり加速するより良いと思います。

低燃費燃費運転の方法:排気量の大きいワゴン、セダン

おおかた2,500ccクラスのワゴンやセダンです。これはただゆっくり走っていては燃費が悪くなります。その原理は、物を動かすとき停まっている物を動かすより動いている物を動かす方が小さな力で良いという、物理学的なお話です。ですので0キロ~20キロより20キロ~40キロの方が燃料も少なくて良いと言うことです。この原理を利用して、一番燃費が良いであろう60キロか80キロまで素早く加速して、なるべくその速度維持するといった方法をオススメします。このとき注意したいのが、あくまでも発進はじんわり、スピードが上がるとともにアクセルをじわっと踏んでいきましょう。
そうすれば燃費の向上が図れます。

軽自動車やコンパクトカーが重い状況の走り方

非力な軽自動車やコンパクトカーに人と荷物が満載でいつもより重いときは、これも物理学とエンジンの特徴を用いて低燃費走行に近づけましょう。
あくまでも発進だけはじんわりですが、その後60キロ付近までは多少無理してでもアクセルを多目にあけて加速しましょう。その後は60キロをキープしながら走行しましょう。ゆっくり加速していくと、逆にガソリンを多く消費する時間が増えますのでこの方法が有利かと思います。これは80キロまでの場合も同じように加速しましょう。エンジンもいつもより大きい音がするかも知れませんが、問題ありません。

ドイツ式低燃費走法!

実はもう一つ、ドイツ式低燃費走法というのがあります。これは少し器用な人やある一定の車種に効果がある走法です。具体的に申しますと、メルセデスベンツやBMWのようなドイツ車が対象になると思います。外国車でも日本向けのようなエンジンの小さい車種には効果がないと思います。排気量の大きいモデルには日本でも効果が期待できます。さて、ドイツ式低燃費走法のやりかたですが、ドイツ車は主に80キロ~120キロあたりが一番燃費が良く作られています。ですので日本でゆっくり走るととても燃費が悪くなります。これを解消するために、スタート時から80キロに向けて一気に加速するのですが、ATの強制シフトチェンジを用いて2,500回転でシフトアップしていきます。これがドイツ式低燃費走法です。

ハイブリッドカーはメリハリよく!

ここで言うハイブリッドカーは、モーターがメインで補助としてエンジンのついているトヨタプリウスなどのトヨタ式ハイブリッドシステムでの低燃費走法です。ホンダはメインがエンジン、補助にモーターですのでこの方法はあまり期待できません。ご注意ください。
さて、ハイブリッドカーもゆっくりゆっくり走られている方が多く見受けられますが、これは『損』をしています。なぜならゆっくり走るとブレーキが少ないからです。ブレーキが少ないとモーターに使う電力が充電されません。これではモーターの出番が減りエンジンを多用することになります。ですのでサッと加速し積極的にブレーキを使う方が低燃費に繋がります。
トヨタ式ハイブリッドシステムでは、アクセルをパカッと踏んでも霧吹きのようにガソリンが噴射されないようになっています。ですので積極的にエンジンを始動させてもごくわずかなガソリンしか消費しないのでプリウスのようなトヨタ式ハイブリッドシステムは燃費が良いのです。

エンジンオイルはどんなものを選べば良いの?

みなさんどのように選ばれていますか?

車に興味のない方は要注意です。いつオイル交換されたか覚えていますか?どんなオイルを入れたか覚えていますか? オイルエレメントってご存知ですか? これはとても重要なので覚えておきましょう。
前述でも紹介しましたが、オイル交換時期は半年に一度か5,000キロに一度です。ではどのようなオイルを使用すれば良いかご存知でしょうか? おそらくその自動車の説明書にも記載されていたり、エンジンオイルキャップに記載されていると思います。トヨタプリウスですと説明書に『0w-20』と記載されております。これはザックリいうと、柔らかい、高温に弱いオイルという意味です。この0wは冬の時期にどれくらいの硬さをもっているかを示しています。この数値が10w-20だとしたら0w-20の方が柔らかいオイルといった具合に判断出来ます。0w-30に対しても0w-20の方が柔らかいということです。ここでは説明は省いておきますが。
これはオイルの粘度と言って全てのエンジンオイルに記載されております。これを見ながらエンジンオイルを選択していくのですが、みなさまはどのようにエンジンオイルを選ばれておりますか?

正しいオイルの選び方!

どのようなオイルを選ぶか。それは説明書などでメーカーが指定しているオイルです。それがその車にとって一番良いからです。その裏付けは、そのオイルでエンジンの開発やテストをしているからです。少し知識がある方ならこだわって硬めのオイルを入れがちですか、最近の車ではそれをすると燃費が悪くなる、スピードが出なくなる、最高速度が落ちる、といったデメリットしかありません。
これはスポーツカーでも同じです。今どきのスポーツカーも昔に比べればかなり柔らかい物になっています。例えサーキット走行するにしてもたいていの場合はそのメーカー指定オイルで十分です。硬いオイルを入れたことによってタイムが下がったなんてこともある程悪影響を及ぼします。
最近のエコカーでは特に指定以上の硬いオイルを入れると、オイル滲みやオイル漏れのリスクをどんどん上げてしまいます。
ですので、ガソリンスタンドやカー用品店でオイル交換を依頼するときはしっかり自身の車の指定オイルの硬さを指定して交換依頼しましょう。

高価なオイルは必要ありません

カー用品店やガソリンスタンドでは必ず高価なエンジンオイルが用意されていると思います。そういった高級オイルはおそらく、『100%化学合成油』といったオイルかと思われます。確かにそういったオイルはエンジンの保護性能は高いのですが、通常走行ではそのメリットを生かせません。高級オイルのメリットは、高温下で使用してもエンジンの保護性が落ちにくい、寿命が長いことです。高温下とは、サーキットのように長時間全開走行していると、通常の1.5~2倍ほどの温度に上がります。
高温になるとエンジンオイルはまるで水のようにサラサラになり、エンジンの保護性能がガタ落ちします。通常のエンジンオイルを見て頂ければおわかりいただけると思いますが、ドロドロしているのが正常です。高級オイルはこの熱にさらされてもドロドロを維持する性能があるります。一般的な公道での使用ではまずそのシチュエーションになることは考えられないので必要ないとはこのことです。
そしてもう一つですが、高級オイルは寿命が長く、長期使用できますが日本車はそもそもエンジンオイルの量が少ないので半年もしくは5,000キロで交換しないとオイルに汚れが溜まり過ぎてしまいます。なので長く使えるオイルでも、汚れ落としのために捨てなければいけません。もったいない話ですが、仕方ありません。

オイルエレメントは1年に1回でOKです!

オイルエレメント(オイルフィルター)という部品もエンジンオイル交換時の2回に1回は交換しましょうとなっております。もちろん回数が多いに越したことはないのですが、少しでも経済的にするのであれば1年に1度くらいでOKです。
これは主にエンジンオイルの中に混入したゴミを取り除くためのフィルターなのですが、最近のエンジンではそのような『ゴミ』もほとんど出ません。規定通りに交換しないからといって車が故障した例もありません。ご安心ください。

エンジンてどれくらい走れるの?

ふと疑問に思われた方も多くいらっしゃるはずです。そこでエンジンの寿命について掘り下げていきましょう! 大前提なのが、しっかりメンテナンスをされた車両でのおおよその寿命です。

車の寿命=エンジンと考えました

ではまず軽自動車から見てみましょう。エンジンの常用回転域が高いので一番寿命が短いと言われています。

【軽自動車】15~20万キロ
ターボ車では15万キロ、ノンターボ車では20万キロといったところです。たいていの場合が、ガスケットと言われる部品の損傷が原因でエンジンが壊れます。30万キロ走られた方もいらっしゃるそうです。

【普通車】30万キロ
だいたいの普通自動車の寿命は30万キロも走ります。これは例えば1年に1万キロ走っても30年は乗れる計算です。しかし車の維持には部品交換が必要になってきますので、その部品の供給はだいたい製造終了後10年前後なのでエンジンの寿命まで乗り潰すのはなかなか難しいです。生産期間の長い車であれば製造終了期間を伸ばせるのですが...。

エンジンをいたわり長く付き合う方法!

エンジンオイル交換をしっかりすること!

何度も言いますが、メーカー指定のエンジンオイルを半年または5,000キロで交換しましょう。最近では新車購入時に、『エンジンオイル交換は1年1万キロで大丈夫です』『2年2万キロで大丈夫です』といったセールスや説明書にもそう記載されていると思いますが、これは長く乗るのであればやってはいけないということはメーカーさんも知っています。
ではなぜこのようなことを言うのかというと、『それでも3年~5年は壊れないから』です。ディーラーさんは新車を提供することを考え、新車を購入する人はだいたい3~5年で次の新車に乗り換えるからこれで良いのです。さらにオイル交換時期を長く設定することにより、自社製品の信頼を上げるといった狙いがあるからです。
もし新車を購入し、長い期間乗り続けたいのであれば頻繁にオイル交換しましょう!

点検を欠かさないようにしましょう!

なにか異常があればすぐ対処できるように定期的に点検をしましょう。車は機械なので一度壊れたら自然治癒できません。なにかおかしいな? と思ったらすぐに見てもらうなどして対処するように心掛けましょう! 修理代におっくうになってなんかおかしいけど、今は大丈夫だからまあ良いかと放っておくとどんどん悪化して、最悪の場合その車を廃車にしなければいけない! なんてことも考えられますよ!

運転はスムーズに!

やはり長く乗るのであればスムーズな運転は心がけたいです。これはエンジンはもとよりタイヤやブレーキやサスペンションといった多くの部品に影響することです。無駄にエンジン回転をガンガン上げるような運転をしていると、どんどん車の寿命が短くなっていきます。
低燃費運転を心がけていけばおのずと車の寿命は伸びていくと思います。車の維持費もさることながら車の購入費とその労力を考えると、一台を長く乗り続けた方が安上がりだと思います。

手洗い洗車をしましょう!

ご自分の車を実際に自分の手で洗っていくと異常に気が付きやすいといったメリットもあります。タイヤの減り方や空気圧、ブレーキの残量、ボディーの傷やエンジンの音などに注目して愛情を持って洗ってみましょう! そうすれば自然と車の操作も優しいものになるはずです。

まとめ

いかがでしかた?エンジンを知れば低燃費運転もできますし、車の寿命も長くなります。いままで店員さんに言われるがままに換えていたエンジンオイルもご自身で判断して選べるようになれば無駄なお金も抑えられると思います。と、言うのも例えばガソリンスタンドなどではキャンペーンと称してエンジンオイル交換を大々的にPRされていたりすると思います。
そのときに店員さんはある程度ノルマを課せられています。その店員さんのノルマの都合で、本来ベストではないオイルをオススメされ、言いくるめられてそれに交換されるといったこともあると思います。最近のエコカーでは少し硬いオイルを入れるだけでもかなり燃費が悪くなります。そういった背景もありますのである程度の知識は持たれた方が良いと思いますよ!