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ディーゼルエンジンの特徴!メリット5つとデメリット6つ!

自動車用エンジンにはガソリンエンジンとディーゼルエンジンの2種類が主に使われており、メリットやデメリットによって使い分けされています。

今回はそのうちディーゼルエンジンの持つメリットとデメリットについてご説明します。

ディーゼルエンジンの特徴

三菱 ディーゼルエンジン

ディーゼルエンジンはいわゆるレシプロエンジンの一種類で、シリンダーとピストンの往復運動をクランクシャフトで回転運動に変換するエンジンです。

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シリンダー内では燃料を空気と混合させて爆発させ、その圧力によってピストンを押し下げます。

ディーゼルエンジンはその燃焼方法がガソリンエンジンと違っており、圧縮着火という方法を取ります。これは燃料である軽油の自己着火という現象を利用しており、燃料の温度がある温度を超えると火種がなくても燃焼が始まる現象です。

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ディーゼルエンジンではピストンでまず空気のみを圧縮して温度を高くしておき、そこに燃料をシリンダー内に噴射することで自己着火を起こし爆発的な燃焼が起こるのです。

ディーゼルエンジンに使われる軽油はこの自己着火に適した燃料で、ガソリンよりも燃焼エネルギーが高くエンジンのパワーがより高くできます。

またエンジンの圧縮比をガソリンエンジンより高めに設定できるので、エンジン効率がガソリンエンジンより高いという特徴も持ちます。

これらの構造的な特徴により、ディーゼルエンジンはその大きな特徴に燃費の良さとCO2排出量の少なさという点を持ち、この点についてはガソリンエンジン以上の環境性能となっています。

※ディーゼルエンジンの構造や仕組みについては、以下の記事でさらに詳しく解説しています。

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このようなディーゼルエンジンは次のようなメリットとデメリットを持っています。

ディーゼルエンジンのメリット

メリット

ディーゼルエンジンには自動車用エンジンとしてさまざまなメリットがあり、日常使いとして便利な特徴が多いです。

燃料消費量の少なさ

前述で軽く触れましたが、ディーゼルエンジンの大きなメリットとしては燃費が良いことであり、その原因はエンジンの燃料消費量が少ないからです。

ディーゼルエンジンの燃料である軽油は燃焼エネルギーがガソリンより高く、またエンジン効率も高いため、同じ量の燃料でも軽油を使うディーゼルエンジンのほうが高いエンジンパワーを得ることができます。

それを逆に活用すると、同クラスで出力やトルクをガソリンエンジン並に抑えれば、燃焼エネルギーが高い分燃料を多く燃やさなくても良いのです。

つまり少ない燃料でもエンジンパワーを出すことができるので、燃料消費量を抑えることが可能となり、結果的に良好な燃費を記録することができます。

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CO2排出量の少なさ

燃料消費量を抑えられる点は別のメリットも生んでおり、それは地球温暖化の原因物質であるCO2(二酸化炭素)の発生量を抑えることができます。

車から発生するCO2は主に燃料の燃焼によって生み出されるものであり、世界中で使われる自動車は地球温暖化の大きな原因の一つとなっています。

世界的に自動車用エンジンはガソリンエンジンのほうが多いのですが、ディーゼルエンジンはガソリンエンジンと比べると燃料消費量が少ないため、CO2排出量自体も少なくできます。

ディーゼルエンジンのほうがガソリンエンジンより3割程度排出量が少ないため、欧州などではディーゼルエンジンを地球温暖化対策技術の一つとみなしており、販売シェアの高さの理由となっています。

実は燃料だけで見ると、同じ量の軽油とガソリンでは軽油のほうがCO2発生量が多いのですが、エンジンとしてみるとディーゼルエンジンの燃料消費量の少なさが際立ち、燃料単体でのCO2発生量の差は問題ではなくなります。

低速トルクの太さ

ディーゼルエンジンはその圧縮比の高さからくる効率の良さによっれ、そのエンジンスペックは低速トルクの太さが際立ちます。

低速トルクとはエンジンの回転数が比較的低い領域におけるトルクの大きさのことで、エンジンの力強さを表します。

トルクが太ければ重量のある車でも力強く走らせることができ、また坂道などの登坂路でも走りやすくなります。

他にも悪路走行の走破性にもトルクの高さは重要であり、ディーゼルエンジンはこういった特徴を重視する車種に採用されます。

ディーゼルエンジンはこのメリットから商用車や産業機械、建築機械などに採用されることが多いです。

また自動車ではSUVやクロスカントリー車などの悪路走行車にはディーゼルエンジンは欠かせませんし、軍用車などにも使われます。

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発進加速の良さ

ディーゼルエンジンの持つ低速トルクの太さは車の加速にも影響しており、とくに発進加速の良好さはディーゼルエンジンのメリットの一つです。

高い低速トルクは車を力強く発進させることに長けており、トルクが高いエンジン回転数の領域で発進できれば非常にスムーズでストレスのない発進加速の車に仕上がります。

ポイント

ガソリンエンジン車はどうしても低速トルクが細くて発進時にはモタつくことが多いので、ディーゼルエンジン車に乗り換えた人はその違いに驚くほどです。

この加速の良さというメリットはストップアンドゴーの多い街乗りでは重要な要素であり、なめらかな発進加速とストレスの少ない走りをドライバーに与えます。

そのためとても楽な運転ができるという特徴ができ、ディーゼルエンジン車の売りの一つとなるのです。

日本では燃料代が安価

ディーゼルエンジンの燃料である軽油はガソリンと同じくガソリンスタンドで購入できますが、その単価は一般的にレギュラーガソリンより10円程度安く、燃料代の節約に繋がります。

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燃料にかかるコストは車を維持する上でかなりの割合を占めるもので、ガソリン代が数円変動しただけでも大きな影響があります。

そこにあって軽油の10円差の価格差というのは大きなコストメリットであり、ディーゼルエンジンの燃費の良さも相まってディーゼルエンジンの燃料にかかるコストはかなり安くなります。

このメリットはディーゼルエンジン車を購入する上でのガソリンエンジン車に対するアドバンテージです。

なお軽油のほうが安いのは実は日本特有の現象で、欧州や米国などではガソリンよりも軽油の単価が高いです。

というのも実は原油から精製される量はガソリンより軽油のほうが少なく、軽油は価格が高くなるのが当たり前です。

ですが日本はディーゼルエンジン車が他国に比べて大幅に少なく、軽油の消費量があまりにも少ないことから軽油が余りに余っており単価が下がる要因があります。

日本は国内で精製した軽油を他国に輸出しているほど消費量が少ないので、現時点として軽油の単価が安いということです。

なおディーゼルエンジン車の維持費については以下の記事でさらに詳しく解説しています。詳細まで知りたい方はこちらもあわせて参考にしてみてください。

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MEMO

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ディーゼルエンジンのデメリット

デメリット

ディーゼルエンジンにはさまざまなメリットがあるのですが、その反面デメリットも少なくありません。

エンジン重量の増大

ディーゼルエンジンはその高い燃焼エネルギーを内部で発生させるため、エンジン本体はそれに耐えるために頑丈にする必要があります。

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そのためエンジン本体とピストンやコンロッドなどの本体系部品が頑丈になり、その分重量が増大する結果となります。

ディーゼルエンジンはこのデメリットから車両重量が重たくならざるを得ず、走行性能や燃費への悪影響が少なからずあります。

ガソリンエンジンのような軽量な特徴がないことから小型車への採用が難しい面もあり、ディーゼルエンジン車はどうしても中型〜大型車が多くなります。

ディーゼルエンジンの本体系の運動する部品も軒並み重たくなるので、このデメリットが後述する高速性能にも悪影響を与えます。

高速走行性能の低さ

ディーゼルエンジンは低回転域のトルクには優れるのですが、その反面高回転域は不得意としており、そのせいで最高出力や最高速度などの高速走行性能が不足する傾向にあります。

その原因は前述した運動系部品の重量の増大にあり、重たい部品を高回転域で往復、または回転運動させるのには限界があります。

そのため軽量なガソリンエンジンよりエンジンの最高回転数が低くなってしまい、最高出力と最高速度という面ではディーゼルエンジンは劣ります。

このことからディーゼルエンジンはエンジンスペック的にガソリンエンジンより最高出力が低くなるので、車の走行性能を重視するような車には向かないのです。

排気ガス処理装置の必要さ

ディーゼルエンジン最大のデメリットと呼んでもよいのは排気ガスに含まれる有害物質であり、その処理装置の搭載が欠かせません。

注意

ディーゼルエンジンの排気ガスにはCO2のほかにHC(炭化水素)、CO(一酸化炭素)、NOx(窒素酸化物)などの有害物質が多く含まれます。

またPMと呼ばれる粒状黒鉛も多く発生し、これはディーゼルエンジンから排出される黒煙の原因になります。

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これらの有害物質は人体にも大きな影響を与えるので各国の排出ガス規制で厳しく規制されており、年々規制値は厳しくなっています。

そのためディーゼルエンジンにはこれらの有害物質を処理するための排気ガス処理触媒が必要で、現在のディーゼルエンジンには次のような3種類の触媒が欠かせなくなっています。

触媒種類処理する有害物質発生時
DPF(Diesel particulate filter)PM(粒状黒鉛):黒煙の原因エンジン低負荷時
酸化触媒HC(炭化水素)、CO(一酸化炭素)エンジン低負荷時
・NOxトラップ触媒
・尿素SCR触媒
NOx(窒素酸化物)エンジン高負荷時

またエンジンの制御技術によってもこれらに排出量に大きな差が生まれるため、詳細な制御ができるように年々複雑化してきています。

昔のディーゼルエンジンはまだ規制がゆるく、こういった触媒が不要だった時代もありましたが、そのせいで大気汚染を助長させていました。

その環境に悪いイメージがディーゼルエンジンにはあり、日本では1990年代以降ディーゼルエンジン車が減っていきました。

現在では上記の排気ガス処理技術を搭載したクリーンディーゼルエンジン車が登場したことで復権しており、国内でも搭載車種が増えています。

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エンジン振動と音の悪化

ディーゼルエンジンの高い燃焼エネルギーと運動部品の重量の重さは、エンジン振動の増大とエンジン音の悪化を招く原因となります。

ディーゼルエンジンはその特徴的な圧縮着火という技術によって燃焼エネルギーを高めていますが、その一方で燃焼時にガラガラというディーゼルエンジン特有の騒音を発してしまいます。

この音はディーゼルエンジンの大きなデメリットであり、音の対策が取られていない車では運転していてもかなり気になる音です。

またエンジンの振動もガソリンエンジンに比べると大きく、その振動が車体に伝わり車の騒音の増大に繋がってしまいます。

一般的にディーゼルエンジン車はガソリンエンジン車よりもうるさくなってしまう傾向にあり、どれだけ騒音対策を取り入れてもその差は明確に出てきてしまいます。

なおディーゼルエンジンの音については以下の記事でさらに詳しく解説しています。詳細まで知りたい方はこちらもあわせて参考にしてみてください。

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コストの増大

ここまでご説明してきたデメリットは全てディーゼルエンジンのコスト増大に影響するものであり、とくに排気ガス処理の触媒はコストが大きくかかる部品です。

ガソリンエンジン車と比較した場合にディーゼルエンジン車は数十万円ほど割高になることが多いのですが、その理由はエンジンコストの増大がほとんどです。

ディーゼルエンジンはエンジン本体系から頑丈にしてあるのでコストがかかる傾向にありますが、そこに排気ガス処理触媒のコストが上増しされますので、最新のクリーンディーゼルエンジンは非常に高額なエンジンとなっています。

触媒関係は高価な貴金属を多用するので、排気ガス処理能力を高めるために触媒を大型化すると即座にコストも増大します。

ディーゼルエンジンのコストは今後も排気ガス規制の強化とともに増加していく傾向にあり、今後もディーゼルエンジン車はガソリンエンジン車との価格差が開いていきそうです。

なおディーゼルエンジン車の価格については以下の記事でまとめているので、興味のある方はこちらもあわせて参考にしてみてください。

MINI 3DOORクリーンディーゼル搭載車一覧とおすすめ車種まとめ!SUVからミニバンまで全て紹介!

エンジンオイル交換頻度の多さ

オイル交換

ディーゼルエンジンにもエンジン内部の潤滑や冷却、密閉などのためにエンジンオイルを使用していますが、エンジンオイルの劣化がガソリンエンジンより比較的高めなため、そのメンテナンス頻度がガソリンエンジンより高くなります。

注意

ディーゼルエンジン、とくに近年のクリーンディーゼルエンジンはエンジンオイル交換頻度が半年もしくは5,000kmごととなっており、これは同クラスのガソリンエンジンの半分です。

ディーゼルエンジンのエンジンオイルには排気ガスから排出されたPMなどが混入していくのですが、それが増えてくるとオイルの粘度が増して性能が劣化するために、早めに交換しなければならないのです。

オイル交換(クリーン)ディーゼルのエンジンオイル交換ガイド!頻度や費用など全て解説!

またクリーンディーゼルエンジン車にはほぼ全てにターボチャージャーが装着されており、それの冷却にもエンジンオイルを使用しているために劣化が速いためでもあります。

何れにしてもディーゼルエンジンはエンジンオイルのメンテナンスが非常に重要で、ガソリンエンジンよりメンテナンス費用が高いというデメリットになります。

なおディーゼルエンジンのメンテナンスについては以下の記事でさらに詳しく解説しています。詳細まで知りたい方はこちらもあわせて参考にしてみてください。

メンテナンス(クリーン)ディーゼルのメンテナンスのポイント5つ!費用や水抜き、アドブルーまで解説!

ディーゼル車は買いか?

ディーゼルエンジン車、特にクリーンディーゼルエンジン車はここ数年で国内にも一気に投入され、選択肢が一気に増えた車種です。

価格は同クラスのガソリンエンジン車に比べると割高ですが、その分燃費の良さでカバーする形になっており、なによりディーゼルエンジン特有の乗り味は日本の道路条件にもあっているのでなかなか魅力がある車種と言えます。

今後は日本でも世界中でもディーゼルエンジンの規制が更に強化される可能性が高く、その分ディーゼルエンジン車は高額になっていきますので、そうなる前に今のうちにディーゼルエンジン車に乗っておくのも良いのではないでしょうか。

なおディーゼルエンジンについては以下の記事でも取り上げているので、興味のある方はこちらもあわせて参考にしてみてください。

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