ディーゼルの中高速域について

質問

ディーゼルエンジンの特性として、低速は得意だけど中高速域は苦手だと見たことがあります。2Lエンジンなら、各社だいたい170ps～185psぐらいなんですが、アルピナのD3やD4は350psです。350psの馬力があったとしても、中高速域の伸びは、ガソリン車のようにはいかないですか？

回答No.5

noname#231195 · ベストアンサー

どういうレベル違いの話かは分かりませんが、普通の乗用車でしたら、運転しているだけでは違いは分からないとおもいます。
アルピナのようなモデルは運転したことないですけど、そのレベルになるとガソリンだろうがディーゼルだろうが早すぎてかえってわからないんじゃないですかね。

そもそも自動車のエンジンはタイヤに直結しているわけではありません。
ガソリンエンジンの車とディーゼルエンジンの車ではトランスミッションが違います。
エンジン自体の特性は違いますが、トランスミッションはそれぞれの特性に合わせて、運転しやすくなるように別々に設計されています。

昔、ディーゼルエンジンの方がレスポンス悪いかな、と思ったことはあります。
ダブルアクセルを踏んだ時に、アクセル踏んですぐに回転数が上がらない車を運転したことがあるのです。
ただ、今はそれもあんまり変わらないみたいですね。ガソリンエンジンでもそういうレスポンス悪いのはありますし。

中高速域ののびっていっても、レットゾーンに近いところではガソリンエンジンだって伸びないですよ。
この間1.6リットルのディーゼルを運転しましたが、150キロくらいまでは普通に加速しますね。その車の時は一緒に乗っている人が嫌がったのでそれ以上出しませんでしたが、160くらいから明らかに伸びが悪くなると思います。
以前に運転した1.7リットルのディーゼルがそうでした。そこから200キロまで加速するのにずいぶん時間かかりました。空気の抵抗の問題もあるんじゃないかって気もしますが。

お礼

知りたかったことが最後にありましたので、ありがとうございます。120ｋｍ/hぐらいになったら、そこから速度が上がらないとおもっていました。

回答No.7

chiha2525_

ギアってご存知ですか？　エンジンの回転数をタイヤの回転数に変換する装置のことです。
これを知っているなら、エンジン回転数とタイヤの回転数（＝速度）を混同するようなことはないと思うのですが・・

ちなみに馬力というのは、トルクｘ回転数なので、その回転数の時にどれくらいクルマを引っ張れるか（加速できるか）を表しているものです。馬力３５０のガソリンエンジンとディーゼルエンジンのどちらが速いか？という質問は、鉄１ｋｇと綿１ｋｇどちらが重いか？という質問と同じようなものです。

回答No.6

kimamaoyaji

速度の中高速で苦手と言う事はありません、又欧州のディゼル車はSOHCでなくDOHCであり比較的高回転も回るディゼルです（まあたしかに300Kｍ/ｈ以上と言う速度を高速、200Km/ｈを中速と言うなら、苦手でしょうけど）車速を決定する要因は、トルクとギヤ比、車重、空力です。
車重と空力がガソリン車と変わらないなら、ギヤ比がディゼル用に最適化されていれば、トルクだけの問題です、馬力＝トルクX回転数です、高回転高馬力型のエンジンは最高トルクも高回転ですが、例えばディゼルは半分の回転で同じトルクが出ているとするなら、前に進む力は半分の回転数で出ている、つまりガソリン車とディゼル車はエンジンの回転数が番うだけで前へ進む力は同じと言うことになります、あとはギヤ比の問題で、1対1のギヤ比と1対２のギヤ比ではタイヤを廻すトルクは減速比が２倍のほうがトルクが倍になります、つまり6000回転のガソリンエンジンと3000回転のディゼルが同じ速度だったとしたら、ガソリンの方がエンジントルクに対して、タイヤを廻すトルクは倍と言う事です、ですから馬力だけでどの位の速度が出るかと言うのはある程度しか判りません。

回答No.4

sailor

ディーゼルエンジンが高速回転に不向きな理由を二つほどあげておきます。

まず、一つ目ですがディーゼルエンジンは空気自体の温度を圧縮することにより燃料の着火点以上の温度まで上げることにより燃焼させますが、そのためガソリンエンジンよりも高い圧縮比（通常のガソリンエンジンが10から12前後なのに対して20から22程度）が必要になります。また、圧縮比が高い分だけ燃焼時の圧力も高くなるため、ピストンやコンロッド・クランクシャフトなどの部品をガソリンエンジンよりも強度の高い設計にする必要があります。このため、ピストンやコンロッド、クランクシャフトなどが重くなるので、エンジン動作時に各部に掛かる慣性応力がガソリンエンジンよりもどうしても大きくなるため高速回転には不利になるのです。

解りやすく言うと高い圧縮比や燃焼圧力に耐えるために重くなったピストンやコンロッドで高速回転を実現しようとすると、それらが重いためにピストンピンやクランクピンに掛かる力やコンロッドに掛かる力大きくなるため、さらに丈夫に作らなくてはならなくなり、さらに重くなるというジレンマに陥ってしまうのです。

二つ目は燃料自体の燃焼速度の遅さがあります。ディーゼルエンジンでは空気のみを吸気・圧縮して点火時期に合わせて霧状にした燃料を燃焼室内に高圧で噴射して燃焼を開始させますが、この燃焼にかかる時間自体がガソリンよりも長くかかるのです。一般的なレシプロエンジンを含む容積型のエンジンでは燃焼は間欠的に行われますが、理屈だけからいえば燃焼はできるだけ短時間にピストンが圧縮上死点を超えた直後に一瞬で完了することが望ましいのです。もちろんこれは理屈の話で色々な制約がありますが、燃焼速度が遅いとエンジンの回転が高い場合、ピストンが圧縮上死点を超えて降下し始めて燃焼のエネルギーを十分に生かせない状態まで下がった状態でも燃焼が完了しないという事態が起こってしまうのです。

例えば、6000ｒｐｍで回転しているエンジンのピストンが上死点から下死点まで移動するのにかかる時間は僅か0.005秒（実際には燃焼完了までの理想的な時間はさらに短い）しかないのです。燃料の燃焼速度が遅いとピストンが下死点まで達した状態でも燃焼が終わらず、燃料の持つエネルギーを十分に利用できずに排気されてしまうということになってしまうのです。最近の小型のディーゼルエンジンでは噴射ノズルの改良や噴射時期の精密な制御・噴射圧力の高圧化などによって噴射された燃料の霧の粒をできるだけ微細化して燃焼速度を上げる工夫がなされていますが、ガソリンよりも燃焼速度が遅い（気化しにくことと燃料自体の性質による）事は変わらない事実です。

ディーゼルで高出力化をするの方法としてはむやみに高回転化するよりもターボチャージャーなどの過給機と組み合わせるなどの方法のほうが理にかなっているのです。
実はターボチャージャーなどの過給機はガソリンエンジンよりもディーゼルエンジンとの相性のほうが良いのです。ガソリンエンジンはターボチャージャーなどの過給機とく合わせた場合の実圧縮比（過給された圧力下での圧縮比）をあまり高く取れません（あまり高くとるとノッキングなどの異常燃焼が起こり最悪エンジンを破壊します）が、ディーゼルでは機械的強度が十分であれば異常燃焼の心配なく過給圧力を高くとることができるので、熱効率の向上や出力向上の手段としてガソリンエンジンよりも相性がいいのです。

まぁ、結論から言えばスポーツカーのガソリンエンジンのような高回転の伸びは期待できない（というかそんな設計はしない）と考えていいでしょう。むしろ低速域から十分なトルクがありトルク特性がフラット扱いやすい特性として過給機などと組み合わせて十分な出力を得るというのがセオリーです。

回答No.3

terminator_5

ガソリンエンジンが燃料を気化して空気と一定割合で燃焼させるのに対してディーゼルエンジンはピストンで圧縮した高温の空気に燃料を霧状に吹き込んで燃焼させる違いがあります。

ガソリンエンジンの燃焼は点火プラグを中心に連続的に燃え広がるのに対して、ディーゼルエンジンは霧状の燃料の表面から内部に燃焼が進むため、完全燃焼に時間がかかる分、高速回転に対応することが難しくなります。

また、高圧縮に耐えるため可動部品が重く、高速回転時の摩擦も増えることも高回転に向かない要因になっています。

マツダが低圧縮のディーゼルエンジンを開発した背景には、圧縮比がある値を超えると燃焼速度が遅くなることが解っていたので、結果的に軽くて良く回るディーゼルエンジンが産まれたようですね。

対してBMWは低速トルクを如何に上げるかに重点を置いたディーゼルエンジンと理解しています。

回答No.2

nan93850673

>中高速域は苦手

じゃなくて、高回転が苦手なんです。
バスやトラックなんて、2千回転そこそこでレッドゾーンです。

回答No.1

oska2

＞ディーゼルエンジンの特性として、低速は得意だけど中高速域は苦手だと見たことがあります。

ディーゼルエンジンは、馬力よりもトルク重視のエンジンですからね。
短距離ランナーよりは、長距離ランナータイプです。

＞中高速域の伸びは、ガソリン車のようにはいかないですか？

日本では、ディーゼル車は「環境に悪い・加速が遅い」など悪い話が多かったですね。
ですから、排ガス規制強化でディーゼル車が（トラックなどを除いて）無くなりました。
それまでは、各社ともディーゼル車を販売していたのですがね。
が、ヨーロッパ各国では「ガソリンよりもディーゼルエンジン」に力を入れたのです。
質問者さまがご存知か否か分かりませんが、ＶＷディーゼルが誕生した時は（国産自動車メーカー各社は）ショックを受けたのです。
今でも、ヨーロッパの自動車メーカー各社（ＶＷ・ＢＭＷ・ＢＥＮＺなど）はディーゼル車に力を入れていますよね。
国産車も、ロータリーエンジンを止めた（研究開発は継続中）マツダがディーゼルエンジンに力を入れています。
ＡＴ仕様ですから、ガソリン車と加速は大差ないと思いますね。
ただ、急発進・急加速を楽しむ車ではありません。
あくまで、普通（道交法を守って）に高速道を含む一般道を走行する場合です。