【自動車用語辞典:燃料「ガソリンと軽油」】蒸発しやすく着火が容易なガソリン、蒸発しにくいが自着火する軽油

■性状の違いで噴射システムや燃焼方式が異なる

●給油時の入れ間違えに注意

自動車用エンジンとしては、ガソリンを燃料とするガソリンエンジンと軽油を燃料とするディーゼルエンジンに大別されます。ガソリンと軽油の性状の違いによって、エンジンの噴射システムや燃焼方式、構造などが異なります。

代表的な自動車用燃料のガソリンと軽油を比較しながら、その違いについて解説していきます。

●燃料性状に見合った燃焼方式

ガソリンと軽油の性状の特徴的な違いを簡単に言うと、次のようになります。

・ガソリンは、蒸発しやすく炎を近づけると常温でも容易に着火する。
・軽油は蒸発しにくいが、ガソリンよりも低い温度で自着火する。

燃料性状の違いによって、エンジンの噴射システムや燃焼方式、構造、構成部品が異なります。

ガソリンエンジンは、混合気を圧縮して点火プラグの火花で混合気に点火し、燃焼する「火花点火方式」です。一方ディーゼルエンジンは、空気のみを圧縮して高温になった圧縮空気中に軽油を噴射し、蒸発した軽油が自着火する「圧縮自着火方式」です。

●ガソリンと軽油の精製法と性状

ガソリンや軽油、灯油、重油などの燃料は、いろいろな成分が混合している原油を加熱して、蒸留温度を調整することによって抽出します。

ガソリンは、沸点が30~220℃程度、軽油は沸点が200~350℃程度の成分です。ガソリンは低温でも蒸発しやすいですが、軽油は高温にならないと蒸発しません。

・点火源を近づけて発火する引火点は、ガソリン約-40℃以上に対して軽油は約40℃以上です。
・点火源がなくても自ら発火する着火点は、ガソリン約300℃に対して軽油は約250℃です。

ガソリンは、蒸発しやすく火花点火で容易に着火するので、火花点火エンジンの燃料に適しています。軽油は、蒸発しにくいがガソリンよりも低い温度で着火するので、圧縮着火エンジンの燃料に適しています。

原油の精製
原油の精製
ガソリンエンジンとディーゼルエンジン
ガソリンエンジンとディーゼルエンジン

●ガソリンオクタン価と軽油セタン価とは

ガソリンエンジン用燃料として重要な特性は、ノッキングし難いことです。アンチノック性を示す指標が、オクタン価です。ノッキングが発生しなければ、圧縮比を高く設定でき、熱効率を向上させることができます。

ノッキングは、点火による火炎が到達する前に混合気が自着火する現象です。ノッキングしないためには、自着火しづらいオクタン価が高いガソリンが有効です。

一方、ディーゼルエンジン用燃料として重要なのは、着火のしやすさです。その指標は、セタン価で表します。セタン価が高いと、低温時の始動性や排出ガス特性、騒音が良化します。

ガソリンの場合は着火しづらいこと、軽油の場合は着火しやすいこと、全く反対の特性が求められます。

ノッキング
ノッキング

●燃料を入れ間違えたらどうなる

ガソリン車に軽油を、ディーゼル車にガソリンを間違って入れたら、どうなるでしょうか。

供給直後は噴射系やタンク残量の燃料である程度走行できます。しかし、間違って入れた燃料割合が増えてくると、着火特性などの違いによって、激しいノックや不完全燃焼によるHCや白煙が発生します。噴射燃料量も適正でないので燃焼が不安定になり、最終的にはエンジンは停止します。

ディーゼル車にガソリンを入れた場合には、軽油のもつ潤滑機能がなくなるので、噴射ポンプなど噴射システムが焼き付く可能性があります。


環境問題が重視される中、燃料性状も改良されエンジンの環境対応技術に大いに貢献してきました。

燃料に適したエンジンを開発するのか、エンジンに適した燃料を開発するのか、今後も両者が協力しながら環境に優れた技術開発を進めることが重要です。

(Mr.ソラン)

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