ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの違いについて簡潔に教えていただきたいです。

また、それぞれのメリット・デメリットについても教えていただきたいです。

よろしくお願いします。

A 回答 (4件)

最も大きな違いは点火方式です。

ガソリンエンジンでは点火プラグによる電気火花で点火しますが、ディーゼルエンジンでは特別な点火装置はありません。ディーゼルエンジンでは、先ず空気だけを吸入してそれを圧縮します。空気は圧縮されることによって温度が上がるので、そこに霧状にした燃料を吹き込んでやると、燃料が自然着火して燃焼が始まります。もちろん、点火に十分な温度になるまで圧縮する必要があるためガソリンエンジンより高い圧縮比が必要です。また、燃料も着火点の低いものが必用ですので、重油や軽油が用いられます。

ガソリンエンジンの長所は外形寸法、重量の割りに大きな出力が得られる。動作音が比較的静かである。ディーゼルに比べ排気ガスの浄化がやりやすいことなどでしょう。欠点としては圧縮比があまり高く取れないので熱効率はディーゼルに劣る。ノッキングなど異常燃焼の発生があるためあまり大きなものは作れないなどでしょう。

ディーゼルエンジンの長所は、圧縮比が高いので熱効率が良い。機械的な強度さえ許せばターボなどによる過給による出力向上の効果をガソリンエンジンより大きく出来る。大型船舶用等の巨大なもの物が作れる。短所は同じ出力のガソリンエンジンより大きく重くなる。動作音が大きい。排気ガスの浄化が難しいところでしょう。

ガソリンエンジンでは通常(シリンダー内部に燃料を直接吹き込む形式もあるが、これも混合ガスにしてから点火することに変りは無い)燃料と空気を混合してガス状にしてから点火プラグの電気火花で点火しますが、燃焼は点火プラグの回りからシリンダー周辺に向かって広がっていきます。このように円滑に燃焼を行うには圧縮比をある程度以下に抑える必要があり、また、シリンダーの直径をあまり大きくすることが出来ないという制限を生むことになります。これを無視してむやみ圧縮比を上げたり、シリンダー直径を大きくすると、点火プラグの火花の前に勝手に着火してしまったり、着火直後にシリンダー内の圧力が上がり始めたところで、シリンダー周辺部などから無秩序に燃焼を開始してしまうという異常燃焼を起こしてしまいます。そのため、ある程度の大きさ以上のエンジンを作ることは難しいことや、ターボチャージャーなどを使って過給する際も、あらかじめエンジン自体の圧縮比を下げるなどの対策をしないと異常燃焼を招きます。しかし、あらかじめ空気と燃料が十分に混合したところに点火するので燃焼速度が速く、高速回転に向いていますので、比較的小型のエンジンでも高い出力を得ることが出来ます。また、圧縮比が比較的低いので各部の強度がディーゼルほど高い必要も無く、ピストンやコンロッドなどの往復運動する部分が軽く作れることも高速化に向いていますし、動作部分の重さが軽いのでアクセルに対する反応も速く出来ます。そして全体の重量も低く抑える事もできます。

ディーゼルエンジンはシリンダー内に吸い込むのは空気のみですから、圧縮過程で異常燃焼を起こすことはありませんし、必要な時期に燃料を霧状にして吹き込み、燃料は空気と混合すると同時に燃焼していきますので、圧縮比は機械的強度が許せばいくらでも上げられますし、ターボチャージャーなどの過給にもむいています。また、シリンダーの直径の制限もありませんので巨大なエンジンも作れます。じっさい、大型タンカーなどの船舶用のエンジンではシリンダー直径が1メートルでストロークが3メートルで出力数万馬力なんていう、化け物のようなエンジンも使われています。ただし、シリンダー内で霧状の燃料が空気と混合しながら燃焼するため燃焼速度が遅く、不完全燃焼も起こりやすいという欠点があり、また、圧縮比が高いので各部の強度を強くしなければならず、高速回転には向きませんし軽量化でもガソリンエンジンより不利になります。

それから、ガソリンエンジンの世界ではすっかり陰を潜めてしまった2ストロークエンジンですが、先ほどの話に出てきた大型エンジンなどは2ストロークのディーゼルエンジンです。2ストロークといってもバイクなどの方式とは異なり、4ストロークエンジンのような排気バルブがあるのですが、吸気バルブはありません。ユニフロースカベンジングというタイプのエンジンで、発電用や船舶用などの大型(超大型かも)エンジンでは主流です。
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(1)燃料    ガソリン 対 軽油


(2)点火方法  火花点火 対 自然発火
(3)圧縮比   おおむね10:1以下 対 より高圧(軽油が自然発火する温度必要)
(4)効率    ディーゼルのほうが良(高圧縮のため)
(5)重量    比較的軽い 対 重い
(6)補機    点火用の電装必要 対 不要(燃料があればOK)
ガソリン  軽い、高出力、高回転【電装品必要、燃料の取扱い(引火点摂氏0度以下)】
ディーゼル 低回転で高トルク、効率よし、本体頑丈【振動大、騒音、重い、高回転苦手】
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軽油はディーゼル ガソリンはガソリンエンジン


点火プラグがディーゼルには要らない 空気の圧縮熱で軽油を霧状にして噴射して爆発
ゆえにエンジンを頑丈にする為 重くなる 馬力はある
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ガソリンエンジンとディーゼルエンジンとでは、まず、ご存知のとおり燃料が違います。


ガソリンエンジンはスパークプラグを使って火種を起こして混合気を燃焼させる方式なので、自然発火しにくいガソリンを使います。
一方、ディーゼルエンジンは自然発火によって燃焼させるため、着火点の低い軽油を使います。

ガソリンエンジンは、ピストンを下げるときに、燃焼室内に混合気(ガソリンと空気)を吸入します。
次に下がったピストンは、上がりながら吸い込んだ混合気を圧縮します。
この状態のところでスパークプラグから火花を出して混合気に着火させるのです。
するとスパークプラグ周辺から徐々に燃え広がり、膨張しながらピストンを押し下げて動力へと変換させるのです。
一つの火種で短時間に燃焼させなければいけないため、ガソリンエンジンには排気量の大きさに限界があります。
ですから巨大な排気量は難しく、大型トラックには使われないのです。
しかし燃焼が徐々に広がることから静粛性の面では有利といえます。

一方、ディーゼルエンジンはピストンが下がるときに空気のみを吸入し、次に上がりながらその空気を圧縮します。
そのときの圧縮比はガソリンエンジンの2倍以上で、温度は数百度に達します。
ここで燃焼室に軽油を噴射します。
すると軽油は一気に燃焼室の至る所で燃焼を起こし、膨張しながらピストンを押し下げるのです。
燃焼室の大きさに左右されることなく排気量を大きくできるので、大型トラックに適しています。
またガソリンのように順序良く燃焼を起こさないので、独特な“ガラガラガラ”という音が出るのです。
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Q「ディーゼルエンジンとガソリンエンジン」違い

教えて下さいと言われたらどれくらいまで答えますか?
私は実際に

・高圧縮の自然着火
・排ガスの代わりにススが出る。

位しか答えられませんでした。
機械系の人間として上記のようなことで「ディーゼルエンジンとガソリンエンジンの違いと言えば?」と
問われて知っておくべきことは何でしょうか?

Aベストアンサー

ガソリンエンジン
「引火」しやすく「着火」しにくいガソリンが燃料であるため、燃焼速度を制御しやすく燃焼音が小さく静寂性に優れる。
アクセルバルブが存在し理論空燃比を保持するよう燃焼空気と燃焼を制御し三元触媒にて排気を浄化する。このためポンピングロスが大きくなる。
ただし、過給機付きで吸気管圧力が正圧の場合は燃料供給を過剰にし燃焼温度の過剰な上昇を防ぐ制御を行う。
圧縮比が低く、熱効率が悪い。しかしながらピストンやコンロッド、クランクシャフトなどの回転部品を軽量にできるため高回転化が可能になり高出力化が可能。

ディーゼルエンジン

「着火」しやすく「引火」しにくい軽油が燃料であるため、燃焼させるために燃焼室内に直接噴射するしか方法がなく、よって燃焼速度が急峻で制御しにくく燃焼音が大きい。しかし今現在、ピエゾ素子インジェクタにて緻密な噴射制御にて改善されている。
アクセルバルブが無く、ポンピングロスが小さい。燃料噴射量のみで燃焼を制御するため過酸化燃焼になりやすく排気ガスがクリーン。
しかしながら着火燃焼であるため煤が発生しやすく、排気ガス内の煤の分離と排出方法にやや難がある。
また常に新気をフルに吸気しているため排気圧力が大きく過給機との相性が良く、また燃焼噴射量のみで燃焼制御しているため燃料を過濃供給する必要がない。
着火燃焼させるために圧縮比が高く熱効率が良い。なので燃費が良い。
しかしながらピストンやコンロッド、クランクシャフトなどの回転部品を高圧縮に耐えるよう頑丈に作らなければならず高回転化が難しい。結果、低回転域では高トルクは得やすいが高出力は得難い。

ガソリンエンジン
「引火」しやすく「着火」しにくいガソリンが燃料であるため、燃焼速度を制御しやすく燃焼音が小さく静寂性に優れる。
アクセルバルブが存在し理論空燃比を保持するよう燃焼空気と燃焼を制御し三元触媒にて排気を浄化する。このためポンピングロスが大きくなる。
ただし、過給機付きで吸気管圧力が正圧の場合は燃料供給を過剰にし燃焼温度の過剰な上昇を防ぐ制御を行う。
圧縮比が低く、熱効率が悪い。しかしながらピストンやコンロッド、クランクシャフトなどの回転部品を軽量にできるため高回...続きを読む

Qガソリンエンジンとディーゼルエンジンではどちらがトラブルが多い?

 農業を営んでいるものですが、我が家で色んな農業機械を所有しております。

 トラクター3台(ヤンマー、イセキ、日ノ本)、コンバイン2台(ヤンマー、三菱)はディーゼルエンジン、田植え機2台(みのろ、共立)、クローラー運搬車(ヤンマー)、管理機(ホンダ)、草刈機(ロビン)はガソリンエンジンです。

 この秋の稲刈りでクローラー運搬車のエンジンが掛からず、また、春の田植えでは田植え機のエンジンの吹き上がりが悪く、エンストばかりで、キャブ関係を機械屋さんに点検を依頼しました。
 上記の機械、特にガソリンエンジン機械はシーズンオフにはタンクの燃料をすべて空にし、キャブ内の残燃料もエンジンを掛けたまま、消費するようにしています。草刈機(混合ガソリン)も同様にしています。

 エンジン、キャブ内にガソリンが残留していると、燃料ホース等に良くないと機械屋さんに聞きました。

 新しい年に、さて使おうとするとエンジンが掛からない、吹き上がりが悪いのはガソリンエンジン機械ばかりです。
 トラクターやコンバインはディーゼルなので、燃料を切らさず、バッテリーさえ上がっていなければ、まず、掛かります。

 何故、ガソリンエンジンはディーゼルエンジンより、よくトラブルのでしょうか?構造が複雑で、点火系、燃料系、キャブ系のトラブルばかりです。
 ガソリンタンクも錆が出やすいです。
空にしておくと錆が出やすいのは分かっていますが、長期使わないまま、タンクに残しておくとガソリンが劣化変質して始動性が悪くなります。

 大パワー必要としない機械は(5ps前後)はガソリンエンジンです。ガソリンエンジンはディーゼルに比べて繊細だと思います。
 自動車のように毎日使わず、休止期間があるガソリン農業機械はよくトラブルに悩まされます。

 トラブルの少ないガソリンエンジンはないでしょうか?
 

 

 

 

 農業を営んでいるものですが、我が家で色んな農業機械を所有しております。

 トラクター3台(ヤンマー、イセキ、日ノ本)、コンバイン2台(ヤンマー、三菱)はディーゼルエンジン、田植え機2台(みのろ、共立)、クローラー運搬車(ヤンマー)、管理機(ホンダ)、草刈機(ロビン)はガソリンエンジンです。

 この秋の稲刈りでクローラー運搬車のエンジンが掛からず、また、春の田植えでは田植え機のエンジンの吹き上がりが悪く、エンストばかりで、キャブ関係を機械屋さんに点検を依頼しました。
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Aベストアンサー

 うちも農業機械を持っていますが、同様の症状に悩まされます。
 特に草刈り機が2サイクルエンジンのものを使っているので、始動しにくい…
 
 回答ですが、列挙されている機械の大きさを見ればガソリンとディーゼルの区分けが判ると思います。
 ガソリンエンジンが低出力の機械に多く使われるのは、小型・軽量に出来るからです。逆にディーゼル機関は大きくて重いためトラクターやコンバインといった自重も大きめの機械にしか使えません。(車でもトラックやバスに多く使われてて軽自動車にはありませんし)
 ディーゼルエンジンの草刈り機や噴霧器があっても、担いで作業するには肩や腰が痛くなると思います。

 保管方法ですが、ガソリンエンジンを搭載している管理機と運搬車については、思いっきりタンク内が錆びてしまいました。燃料ホースが錆で詰まって動かない時期があったくらいです。(親の管理が悪かったのですが)
 そのため錆を防ぐのを目的にバイク用の錆び落としと防錆剤を使っています。これは強力な酸で錆を落としてしまって、樹脂系コーティング剤でタンク内部を覆ってしまうというものです。処理してからはガソリンを入れっぱなしで数ヶ月放置したりしていますが、錆は再発していません。
 
 作業時期前にエアフィルターを掃除してやって、燃料フィルターに詰まりがないかを確認するだけでも、作業期間中のトラブルは減らせると思いますよ。
 農業用(汎用)ガソリンエンジンは、自動車用と較べてもローテクで低出力な分、メンテナンスフリーに使われていると思いますから。自動車用のエンジンで、あの土埃の中を何時間も運転していると、もっと早くシリンダー内やキャブに致命的な故障が発生すると思います。

 それよりタイヤやクローラー交換の方が手間だし高価な事に閉口しちゃいます。
 

 うちも農業機械を持っていますが、同様の症状に悩まされます。
 特に草刈り機が2サイクルエンジンのものを使っているので、始動しにくい…
 
 回答ですが、列挙されている機械の大きさを見ればガソリンとディーゼルの区分けが判ると思います。
 ガソリンエンジンが低出力の機械に多く使われるのは、小型・軽量に出来るからです。逆にディーゼル機関は大きくて重いためトラクターやコンバインといった自重も大きめの機械にしか使えません。(車でもトラックやバスに多く使われてて軽自動車にはありません...続きを読む

QNをPaに単位換算できるのか?

大変困ってます。
皆さんのお力をお貸しください。

加重単位Nを圧力単位Paに変換できるのでしょうか?
もし出来るとしたらやり方を教えてください。
具体的には30Nは何Paかということです。
変換の過程も教えていただければ幸いです。

是非、ご回答、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 No.1さんがおおまかに答えておられますが、補足します。
 N(ニュートン)は力の単位です。対して、Pa(パスカル)は圧力の単位です。これらは次元が違うので、単独では変換はできません。
「30 Nは何Paか」
というのはナンセンスです。
 NとPaの関係は、
Pa = N/m^2
です。質問が、
「30 NをPaを使って表せ」
というのならば、
30 N = 30 Pa・m^2
となります。m^2(平方メートル)という単位が必要になります。物理量の間の関係、
圧力 = 力/面積
および、単位の間の関係
Pa = N/m^2
を整理して覚えてください。


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