【ディーゼル車】ガソリン車との違いを比較！DPFや燃料添加剤も！
ディーゼル車とはその名の通り「ディーゼルエンジン」を使用した車両のことを指します。ガソリンエンジンとは違いディーゼルエンジン特有の特徴がいくつかあります。
燃料の種類や燃焼方法、パーツも変わってきます。
この記事ではその特徴に触れながらディーゼル車について解説していきます。
燃料とエンジン
ディーゼル車は給油する燃料がガソリン車とは異なり、それに伴いエンジンの種類も変わってきます。
ガソリンエンジンはレギュラーやハイオクといったガソリンを給油するのに対し、ディーゼルエンジンは「軽油」を給油します。軽油とガソリンは一体何が違うのでしょうか？エンジンも合わせて比較していきます。
成分の違い
ガソリン
ガソリンは、原油の蒸留によって得られる石油製品です。主成分は炭化水素で、精製の際に添加剤が混合されることがあります。ガソリンは蒸気化性が高く、比較的低い温度で気化してエンジン内で混合気を形成し、点火によって燃焼します。
軽油
軽油は、同様に原油の蒸留によって得られる石油製品ですが、ガソリンよりも高い沸点の成分からなります。主成分は、C12からC20程度の長鎖アルカンです。軽油は比較的低い蒸気圧を持ち、エンジン内で高圧縮比による温度上昇を利用して自己着火します。
軽油はディーゼル車両だけでなく、船舶、鉄道車両、発電機、農業機械などさまざまな用途で燃料として使用されています。近年では、排出ガス規制の強化や環境への配慮から、軽油の品質改善や排出ガス浄化技術の進化が進んでいます。
エンジンの違い
ガソリンエンジン
ガソリンエンジンは、ガソリンを使用して動く内燃機関です。燃料と空気がエンジン内で混合され、スパークプラグによって点火されます。点火により、混合気が爆発してピストンを動かし、回転運動を生じます。ガソリンエンジンは高速域での使用に適しており、加速や高速道路での走行に向いています。
ディーゼルエンジン
軽油を使用するディーゼルエンジンは、高圧縮比によって気化しない軽油を高温の空気によって自己着火させる仕組みを利用して動作します。ピストンが上昇する際に、高温の圧縮空気によって軽油が自己着火し、爆発してピストンを押し下げます。ディーゼルエンジンはトルク特性が優れており、低速域での動力が強く、重い輸送車や商用車に多く使用されます。
排出ガスの違い
ガソリンエンジン
ディーゼルエンジンよりもNOx（窒素酸化物）や炭化水素（HC）などの排出ガスを多く出す傾向があります。
ディーゼルエンジン
NOxと粒子状物質（PM）の排出が多い傾向があります。両者とも環境への影響を抑えるために、排出ガス浄化技術の進化が進められています。
メリット・デメリット
メリット
力（トルク）が強い
ガソリンエンジンに比べると、トルクが強いのでエンジンのパワーが上がり結果的に車体を動かす力が大きくなります。トラックやバスなど大型車にディーゼルエンジンが使用されている１番の要因とも言えます。
CO2の排出量が少ない
ガソリンエンジンに比べるとCO2の排出量が少ないので地球温暖化の防止に繋がります。これが近年ディーゼル車に再度注目が集まっている要因です。
燃料（軽油）が安い
みなさんご存知の通りハイオクガソリンとレギュラーガソリンに比べて軽油は価格が安いですよね。ガソリン車より燃料費を低く抑えることができます。
デメリット
有害物質の排出
ディーゼル車特有のPM（粒子状物質）NOX（窒素酸化物）を排出してしまうので、DPFを始めとする浄化装置の装備が必須です。
メンテナンス費用が高い
上記の有害物質排出を防ぐためDPFなどの付属品も多く取り付けられていたり、強い燃焼パワーに耐えうる頑丈な部品を搭載していたりするのでメンテナンスや修理の際にはコストが大きくなってしまいます。
燃焼方法
ガソリンエンジン
スパークプラグ火花点火で燃焼させます。混合気を吸入したシリンダー内に火花を点火させることで燃焼するというしくみです。
ディーゼルエンジン
自己着火で燃焼させます。空気を吸入したシリンダー内の圧を高めそこに燃料を噴射させることで燃焼させます。
ディーゼルエンジン内の空気圧はガソリンエンジン内の空気圧に比べ1.5~2倍ほどの高圧縮となります。強烈に圧縮された空気は高温となりそこに燃料が噴射されることで点火がなくても自然発火が起こり強い膨張力を生み出すことができます。
ディーゼルエンジンの部品
インジェクター
インジェクターとは、燃料噴霧を電子制御によって調整をして最適な燃料を供給するシステムです。エンジン上部に設置してあり、シリンダー内に燃料を噴射します。
シリンダー内の圧が高まったところで燃料を噴射し燃焼させます。この噴射がないと燃焼は起きずエンジンは動きません。
またタイミングよく噴射しないと大きいパワーの燃焼を起こすことができません。
DPF
DPFとは一言でいうと「すす(PM)を排出しないようにする装置」です。
ディーゼル車から排出される特有の有害物質を削減してくれます。
ディーゼルエンジンが稼働中は常に燃焼が繰り返されています。
その燃焼で発生したすす(PM)を外気に排出しないためのフィルターの役割をしています。
地球温暖化防止、人体や植物等への悪影響を減らすことに繋がります。
DOC
DOCとは別名「酸化触媒」といいます。排気ガス中の有害物質の処理やDPF燃焼（再生）時の温度上昇の助手作用をおこないます。
DOCはハニカム構造になっており、すすをしっかりと捉えます。
プラチナやアルミナ、ジルコニア、セリウム、ゼオライトなど価値あるものもキャッチしてくれます。
SCR
SCRは、窒素酸化物（NOx）を低減するために使用されます。
SCRシステムは、排出ガス中のNOxを無害な窒素（N2）と水蒸気（H2O）に還元することで、環境への影響を最小限に抑えることができます。
EGR
EGRシステムは、エンジンの燃焼室から一部の排気ガスを取り出し、再びエンジンに戻すことで、窒素酸化物（NOx）の生成を抑制し、環境への影響を軽減する役割を果たします。
動作原理は、排気ガスをエンジンの吸気系に再循環させることによって、燃焼室内の酸素濃度を減少させることです。これにより、高温で発生する窒素と酸素の反応によるNOxの生成が抑制されます。NOxの生成が低減することで、大気汚染や環境への悪影響を減少させることができます。
DPFの故障
ディーゼルエンジンで最もメンテナンスが必要で故障しやすいDPFの解説をしていきます。
走り方にもよりますが寿命は3年~5年、8~10万㎞と言われています。
長い距離を走る車両に比べて、短い距離を走ったり止まったりする車両のほうが負担はかかりやすいです。ではどのような要因で壊れてしまうのでしょうか？
不完全燃焼
エンジンは燃焼することで動力を確保しています。その燃焼温度によってすすの発生量が変わってきます。燃焼温度が低いと完全燃焼できず不完全燃焼してしまい、その結果すすの量は増え、つまりの原因になってしまいます。
特に短い距離を走ったり止まったりを繰り返していると、燃焼温度が高まる前に止まってしまうので不完全燃焼を起こしやすくなってしまいます。
アッシュのつまり
エンジン内ではエンジンオイルで動きを滑らかにしたりサビを防いだりしています。このオイルが排気と一緒に流れてくるとつまりの原因になることがあります。オイル漏れなどには十分注意したいですね。
DPFの溶損
フィルターに詰まったすすやオイルが異常燃焼することで、DPF自体が溶けて壊れてしまうことがあります。上記の不完全燃焼やアッシュのつまりが溶損の原因になってしまいます。
溶けてしまうと排気の濾過力が大幅に低下してしまうので絶対に避けたい故障です。ほとんどの場合は洗浄で修復可能ですが溶損してしまうと交換しないといけないので要注意です。
故障を防ぐための燃料添加剤
燃料添加剤の効果
すすを燃焼しDPF再生
フィルターにつまっているすすを燃焼することでつまりを予防しDPFを長持ちさせることができます。これはDPF直接作用する効果です。
エンジン内の汚れを除去
汚れを除去し出力不足や動きをスムーズにすることで燃焼効率を上げすすの発生を抑えることができます。また燃焼効率を上げることは燃費向上にも繋がります。これはDPFに直接関与するわけではありませんが結果的にDPFの故障予防に繋がります。
煤殺し
煤殺し 赤
煤殺し赤はDPFに特化した煤焼き性能強化剤です。
特徴は一般的な燃料添加剤に使用されている酸化鉄ではなく、酸化セリウムを使用していることです。酸化セリウムを使用するとどういう効果があるのか？
煤燃焼温度を低下させる
フィルターに溜まった煤を低温(250℃付近)から燃焼可能にさせます。他社製品の燃料添加剤は約350℃付近から燃焼を開始するので約100℃近くも低温で燃焼を開始することができます。低温での燃焼が可能になるとシンタリングを防ぎDPFへのダメージを減らすことができるのでDPFの寿命に繋がります。
タンマン温度が向上する
タンマン温度とは物質が化学反応を起こす温度です。酸化鉄のタンマン温度が646℃なのに対して酸化セリウムのタンマン温度は1064℃と400℃近く高くなります。DPFの再生温度である600℃でも安定して存在することができるので、長期間効果が持続します。
DPFの再生能力を補助し黒煙の蓄積を抑える事ができ、また低温燃焼を可能にしDPFの溶損を防ぐことができます。よってDPF故障予防ができます！
煤殺し 青
煤殺し青はエンジンに特化したエンジン洗浄剤です。
特徴は油性向上剤・セタン価向上剤・清浄分散剤を使用しているところです。それぞれどんな効果があるのか。
油性向上剤
金属表面に吸着膜を形成し潤滑性能を向上させます。インジェクターの動きをよくすることで正常な噴射ができ、効率よく負担のない燃焼を起こすことができます。
セタン価向上剤
セタン価とは着火しやすさを表す指標です。着火しやすさを向上させると燃焼効率が向上しドライビングフィール改善に繋がります。
清浄分散剤
デポジットと呼ばれる汚れを溶解・分散・除去し、インジェクターの動きなどを邪魔するものを取り除きスムーズな動きをサポートします。
デポジットによる不具合が解消されインジェクターの動きを正常に近づけることでエンジン振動・出力不足・燃費が改善します。
煤殺し 極
煤殺し極は排気系統と燃料系統の両方に対応した赤と青の融合体です。
清浄剤とセタン価向上剤を12倍超高濃度配合でより効果を感じられます。赤の効果から青の効果まで全部を堪能できるまさに燃料添加剤の極みです！
