ガソリンエンジンとディーゼルエンジンは何が違うのでしょうか ?

Answer 1

効率（燃費）が違います。ディーゼルエンジンの方が，ガソリンエンジンより25%くらい高い熱効率をもっています

●どうしてディーゼルは燃費が良いのか？
下記3つのためです

(1) 高い圧縮比
(2) 低いポンプ損失
(3) リーン燃焼

●高い圧縮比
ディーゼルエンジンやガソリンエンジンの熱効率は，「圧縮比」や「比熱比」が高いほど，良くなります。

一般的な圧縮比：
ガソリンエンジン＝10～12
ディーゼルエンジン＝16～18

●低いポンプ損失
ガソリンエンジンでは，出力を調整するために，スロットルバルブの開度により吸入空気量を設定します。つまり街乗りのように負荷の低い運転条件では，スロットルバルブの開度はほぼ閉じた位置に近いところにあります。このため吸入行程での燃焼室内の圧力は負圧になります。この状態でピストンを下に引いて吸入するためには，大きな力が必要です。ちょうど細い針の付いた注射器で空気を吸うのと同じ状態です。この損失（ポンプ損失）のために燃費は15%くらい悪化しています。

一方，ディーゼルエンジンでは，燃料噴射量により出力調整をおこないます。つまりスロットルバルブの開度調整は使いません。吸入工程では，燃焼室内はほぼ大気圧に近い状態です。このため燃費が良くなります

●リーン燃焼
空気と燃料の割合が空燃比（＝燃料に対する空気に比率）といいます。

ガソリンエンジン＝14.7
ディーゼルエンジン＝14.8 （しかしほとんどの運転条件では30～50という燃料が薄い状態）

燃料が薄いということは空気の比率が高いです。そうなると前述した熱効率で比熱比が高くなります。これにより熱効率の高い運転ができます

●時間損失は？
30年前の古いディーゼルエンジンでは，燃焼時間がかかり，時間損失が大きかったのは事実です。しかし現在のディーゼルエンジンは時間損失もガソリンエンジンより小さくなっています。

たとえば早稲田の大聖泰弘先生の講演（2010年5月：品川プリンスでのJARI主催の講演会）：下記URLのp.25

http://www.jari.or.jp/Portals/0/resource/uploads/439cf6c62cddf5931b923d65b1a896d8.pdf

をご覧ください。ここで「等容度」とは，上死点での理想的な等容燃焼サイクルがどの程度，実現しているかをはかる尺度で，一般に等容度が大きいほど，時間損失は悪化します。

なお燃料を噴きながら，だらだら燃やすようなことは，現在の乗用車用ディーゼルエンジンではやっていません。コモンレールによる多分割燃料噴射の目的は，燃料噴射した燃料が短時間で燃焼できるよう，燃焼雰囲気をつくっているのです。詳しくは，下記URL（デンソー･レビュー）をご覧ください。

http://www.denso.co.jp/ja/aboutdenso/technology/dtr/v07_1/files/dissertation3-i.pdf

この文献から，燃焼時間（最高圧力の半値幅）は下記のことがわかります。

ガソリンエンジン … 約30度 （一般的な教科書）
ディーゼルエンジン … 約15度 （このレビュー）

つまりディーゼルエンジンの方が，短時間で燃焼がおこなわれます。これにより時間あたりの圧力上昇値が大きいため，燃焼時，ディーゼル特有の騒音発生の原因になっています。添付図にそれぞれの燃焼時の指圧線図を示します。全負荷では，どちらも似たようなものですが，街乗りのような部分負荷では，ディーゼルエンジンでの燃料噴射時間が短いので，等容度が高くなります（＝時間損失は小さくなります）

●どうしてディーゼルエンジンは時間損失が大きいという誤解が出てきたのか？
元日産自動車のエンジニアでZエンジンやレース用エンジンを設計された林義正さん（元東海大学教授）の著作によるのでしょう。彼とわたくしは知り合いで，数年前，モーターショーでたまたま会ったとき，彼の方から声をかけていただき，少し話しました。彼はガソリンエンジンの権威ですが，ディーゼルエンジンには携わったことがなく，ガソリンエンジンが大好きで，ディーゼルエンジンは大嫌いと公言しています。このため彼の著書を読んだ方は，彼の主張に感化されてディーゼルエンジンは良くないエンジンと思い込むようになったとおもわれます

ただ最近のモーターファン・イラストレーテッドをみると，彼の「ディーゼルエンジン観」もだいぶ好転しているようです。ちなみにこの雑誌ですが，わたくしも数回登場し末席を汚しております

●燃費と燃料費は？
下記URLとe燃費から

http://autoc-one.jp/mazda/cx-5/report-1020976/

燃料費優劣：
（良い）アクア ＞ CX-5ディーゼル ＞ プリウス ＞ インサイト ＞ フィット・ハイブリッド ＞ プリウスα ＞ フィットシャトル・ハイブリッド

ディーゼル車の燃費がハイブリッド車より劣るのは，ディーゼル車は走りが良いため，より平均速度の高い走行条件であるためが多いです。つまりディーゼル車の方が気持ちの良い走行ができます

簡単ですが，ご参考になれば幸いです。

Answer 2

fc555ninetyさんへ

これだっ! という話をしますね。(^^;)

点火着火後も燃料の供給が続く「拡散燃焼」を行うか行わないか、で分けます。

ガソリンエンジンは、気化した燃料の混合ガスを吸い込んで圧縮し、点火プラグで点火着火させます。
これをProは「予混合燃焼」と呼び、オットーサイクルが代表格に成っています。
ディーゼルは空気だけ吸い込んで圧縮し、高温に成った所へ燃料を吹き込んで燃やします。
吹き込むのですから、微小な時間で見ると、一瞬では終わりません。バーナーの炎で空気をボォ〜〜っと炙って加熱させる様な、と思って貰えれば間違い無いでしょう。
でも、この方式だと「時間損」と呼ばれる損失が多い。から、高圧で噴射を短時間に済ませる様に成って来ました。

・ ・ ・

ルドルフ・ディーゼルが最初に作ろうとしたエンジンでは、圧縮上死点から燃料の噴射が始まります。低速回転で、殆どが拡散燃焼です。d(^^)
これを(正調)ディーゼルサイクルと呼び、今は大型商船に生き残っています。

高出力化を狙う。と、単位時間内の回転数を増やせば、仕事量が増える。
だから、高回転化で高出力化、高トルク化を目指す訳です。
高速化する。と吹き込み、着火し、、、というプロセスに掛かる時間が長く遅く見えて来てしまう。から、上死点よりも手前から噴射を始める事に成ります。
すると、着火し始める前に燃料の気化が始まる。(ガス化する)
ある程度ガスが溜まった所でノッキングを起こす。そして、後続の燃料吹き込みが続く。
予混合燃焼と拡散燃焼が両方行われる様に成ります。
これが、車載される事で一般的な、揮発・着火し易い軽油を燃料とする高速回転のサバテサイクル型ディーゼルです。

ガソリンにも筒内直噴が出て時間が経ちますが、決して、拡散燃焼の領域には立ち入っていません。予混合燃焼の範囲内で運転する。
だから、拡散燃焼をするかしないか、が大きな違いなのです。d(^_^)

Answer 3

点火方法の違いが最大の相違点です。 ガソリン・エンジンは発火しやすいガソリンを燃料とする為 圧縮比を余り上げず シリンダー内の温度をガソリンの自然発火点以下に抑えて有りますので スパーク・プラグから火花を散らして点火します。 一方、 ディーゼル・エンジンは ガソリンより発火点の高い軽油を燃料として居る為、 圧縮比を非常に高く設定し シリンダー内の温度を軽油の自然発火点まで上昇させる事に依って 自然発火させて居ます。

Answer 4

大雑把に燃料供給と点火の方法。
ガソリンエンジンは（例外はあるけれど）先に燃料と空気を混ぜた混合気を圧縮し、火花でチカッと火を着ける。
ディーゼルエンジンは先に空気だけ圧縮し、そこに燃料を吹き付け（勝手に）爆発させる。

Answer 5

こんにちはー
ガソリンはプラグで着火するのですけど
ディーゼルはグローで着火するｴﾝｼﾞﾝと思います。

Answer 6

燃料が違う。

発火点が違う。

爆発の方法が違う。