車のエンジンが動く仕組みとは？種類や中古車購入における確認方法も解説！
エンジンは車にとっての心臓とも言える、走行に欠かせない大切な部分です。車がエンジンの力で走ることは知っていても、実際にどのような仕組みで動いているのか詳しいイメージがつかない方もいるのではないでしょうか。
この記事では車のエンジンの基本的な構造をはじめ、エンジンの種類ごとの特徴や仕組みを解説します。また、中古車購入時のエンジンのチェック方法も紹介しますので、安心して中古車を購入したい方も参考にしてください。
※目次※
・車のエンジンが動く仕組みは吸気・圧縮・燃焼・排気の4工程が基本
・エンジンのレイアウトは直列型・V型・水平対向に分かれる。同じ排気量でもレイアウトによって車の特性が変わる
・エンジンの状態を確かめながら中古車を購入するなら比較検討しやすいネクステージへ
車のエンジンが動く仕組みとは？
ガソリンエンジンもディーゼルエンジンも、エネルギーを生み出すための基本的な工程は同じです。4つの工程「吸気・圧縮・燃焼・排気」を踏むことから4サイクルエンジンと呼ばれます。
ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの違いは、吸気するものや燃焼方法です。それぞれのエンジンがどのようにエネルギーを発生させるのか解説します。
ガソリンエンジンの仕組み
ガソリンエンジンは吸気工程でピストンが下降し、負圧状態になったシリンダー内にガソリンと空気が混ざり合った混合気を取り入れます。次に吸気バルブが閉じられ、密閉状態でピストンが上昇して混合気を圧縮させる工程です。
次の燃焼工程では、スパークプラグから発する火花がガス化した混合気に引火して爆発を起こし、ピストンを押し下げることでクランクシャフトを回します。ピストンが上昇し、燃焼が終わったガスが排気バルブから排出されるまでが排気工程です。
ディーゼルエンジンの仕組み
ディーゼルエンジンは、吸気工程で空気のみをエンジン内へ取り入れます。次は空気のみが圧縮される工程です。約600度と高温になった空気に軽油を噴射し、自己着火で燃焼させます。排気工程でピストンが上昇し、燃焼したガスが排気バルブから排出されるまでが一連の流れです。
ディーゼルエンジンにも種類があります。たとえば、メインの燃焼室とは別に小さな予燃焼室を設けた予燃焼方式は、緩やかな燃焼が可能です。予燃焼室で燃料の一部を事前に着火させ、メインの燃焼室へと噴出させます。
ディーゼルエンジンは圧縮された高温の空気で自然着火させる構造です。予燃焼方式には800度~900度に発熱するグロープラグが取り付けられており、予燃焼室内の温度を上げることでエンジン冷感時の始動を容易にしています。
車のエンジンにはどのような種類がある？
車のエンジンが動く仕組みは同じでも、構造によって種類があります。紹介するエンジンの種類は4種類です。エンジンの種類ごとに概要や特徴を解説します。それぞれのエンジン構造から、どのようにして車を動かすエネルギーへ変えるかイメージできるでしょう。
レシプロ
レシプロエンジンは、スタンダードなエンジン構造です。前述したように、空気もしくは混合気をエンジン内部に取り入れ、爆発させたエネルギーでピストンを動かします。ピストンの往復運動から回転エネルギーを取り出す仕組みです。
レシプロエンジンは前述した4工程を行う4サイクルエンジンや、2サイクルエンジンがあります。現代の車で使われるのは、4サイクルのレシプロエンジンです。
2サイクルエンジンに比べて構造は複雑化しますが、数々の自動車メーカーによって4サイクルエンジンが普及しました。一般的なガソリンエンジンや、後述するディーゼルエンジンはレシプロエンジンに該当します。
ロータリー
ロータリーエンジンは、REとも呼ばれています。エネルギーを発生させる仕組みはレシプロエンジンと同じです。しかし、ほかのエンジンと比べて構造が大きく異なります。
ピストンの上下運動をクランクシャフトの回転運動へと変換させるレシプロエンジンに対し、ロータリーエンジンはハウジング内で回転する三角形のローターがそのままエネルギーとして出力される構造です。
パワーがありコンパクトでシンプルな構造のエンジンですが、燃費が悪いデメリットがあります。過去にマツダ車に搭載されていましたが、ユーザーにとってのデメリットが大きく、現在ロータリーエンジンを採用した新たな車は販売していません。
ディーゼル
円筒状のシリンダーで構成されている点では、ガソリンエンジンと同じです。ディーゼルエンジンの仕組み上、大きなエネルギーを生み出すためにはシリンダー容積を増やすだけで済み、シリンダー数を増やす必要がありません。
吸入した空気はガソリンエンジンよりも高く圧縮されるため、燃焼した際に生じる衝撃はほかのエンジンよりも強いことが特徴です。強い衝撃に耐えるために、ディーゼルエンジンには強度が求められます。強度対策としてエンジンが大型化される傾向があるため、コンパクトカーには向きません。
近年はディーゼルエンジンの技術も発展し、環境性能に優れたものや振動が少なく静粛性を兼ね備えたものが増えています。
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ハイブリッド
ハイブリッド車に搭載されるエンジンは、車種によって3つの方式に分けられます。シリーズ方式・パラレル方式・スプリット方式です。
シリーズ方式では、エンジンは発電のみ行います。エンジンで発電された電力をバッテリーへ蓄電し、モーターはバッテリーから電力を供給して車を動かす仕組みです。
電気自動車に近い構造ですが、走行しながらの充電や航続距離のデメリットをカバーしています。国産メーカーでは日産自動車のe-POWERが代表的です。
パラレル方式とは通常はエンジン走行を行い、発進時などエンジン効率の悪い場面でモーターを使うことでエンジンの特性を補います。スプリット式はエンジンから発生したエネルギーをモーター・バッテリー両方へ利用できる方法です。日本ではトヨタがスプリット式を採用しています。
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車のエンジンレイアウトや特徴
車のエンジンは、同じ気筒数でもレイアウトによって車の特性が異なります。車のエンジンのレイアウトは直列型・V型・水平対向の3種類です。それぞれのエンジンレイアウトの特徴やメリット・デメリットを解説します。
直列型エンジン
直列型エンジンは、最もシンプルなエンジンレイアウトです。シリンダーが一直線に配置されており、気筒数を増やせば振動を減らせます。気筒数が増えるとエンジン全長が長くなってしまいエンジンルームを圧迫することから、現在はコンパクトサイズの車への採用が主流です。
一般的に、直列型エンジンは2気筒から6気筒まであります。2気筒は振動を吸収しきれないため、市販車では採用されていません。3気筒はオーソドックスな直列型エンジンレイアウトです。軽自動車やコンパクトサイズの車に多く採用されています。
4気筒は小型車や中型車に採用されるレイアウトです。5気筒は過去にホンダで採用したことがありますが、コストに対するスペックが劣るためほかのメーカーでも採用されていません。
6気筒は6つのシリンダーを直線的に並べる必要があり、エンジン全長が長くなる課題が発生します。エンジンルームのスペースの問題から、現在はV型エンジンが採用される傾向です。
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V型エンジン
V型エンジンは、シリンダーを2列に分けて配置したレイアウトです。前述した直列型と比べ、エンジンの全長を短く設計できます。その反面、重量や構成部品の複雑化、整備性の悪さがデメリットです。たとえば、カムシャフトやバルブ機構が2列分必要になるなど部品点数が多くなります。
V型エンジンは気筒数によってV6、V8などと呼ばれ、V6からV12が一般的です。V6は前輪駆動のFF車に多く採用されます。V8は5,000cc以上の大排気量の車に採用されるエンジンです。ボディーサイズの大きいフルサイズSUVなどに使われています。
V10はレクサスや一部の車に採用されるエンジンです。V6やV8と比較すると静粛性が高まりますが、バランスの悪さがあります。V10のデメリットをカバーしたエンジンがV12です。V10より快適性が増すため、スポーツ車や高級車メーカーに採用されています。
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水平対向エンジン
水平対向エンジンは、シリンダーを真横に倒したようなレイアウトです。そのため、V型エンジンと比べてエンジンの高さが低く、長さも短く抑えられます。対になったピストンが同じ動きをすることも大きな特徴です。これにより低重心・低振動を実現します。
過去には2気筒の水平対向エンジンもありましたが、現在では4気筒と6気筒が一般的です。国産メーカーではスバル車に4気筒の水平対向エンジンが採用されています。6気筒になるとより安定感が増しますが、現在ポルシェ以外では使われていません。
車のエンジンにおける「ターボ」っていったい何？
ターボとは、本来捨てるだけの排ガスをエネルギーとして利用することでエンジンに取り込む空気量を増やすための過給器です。空気量（酸素）が多ければ、エンジンもさらにパワーアップした燃焼ができます。
ターボのメリットやデメリットも紹介しますので、ターボ車に魅力を感じる方は参考にしてください。
ターボの仕組み
エンジンから出た排ガスの力でタービン（風車に似た羽）を回し、吸入する空気が圧縮されます。そのためエンジン内に取り込まれる空気量（密度）が増え、よりパワーを発揮できる仕組みです。
圧縮された空気の圧力「ブースト圧」は高いほどパワーを感じられますが、エンジン破損を招く恐れもあります。
破損を防ぐために設けられている部品が、ウエストゲートやアクチュエーターです。決められたブースト圧になると、圧力を逃がす働きをします。
ターボのメリット
ターボエンジン搭載車のメリットは、パワーとトルクを感じられる点です。ターボが付かない同排気量のNA車（自然吸気）と比較しても、ワンランク上の力強さを感じます。その分、ターボ車はNA車より低排気量化が可能です。排気量を下げられる分、自動車税を安く済ませられます。
ターボエンジンのデメリットは、ターボラグが発生することです。ターボラグとは、アクセル操作とターボのパワーが追従しない現象のことを指します。車種によってはターボラグが発生する場合があるので、ターボ車とNA車のライアップがある場合は乗り比べてみましょう。
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中古車購入におけるエンジンのチェック方法
ここからは、中古車を購入する際にエンジンの状態をチェックする方法をご紹介します。
エンジンの状態を確かめるには2つの方法があり、実際にエンジンを始動して音で判断する方法と過去のメンテナンス履歴からチェックする方法です。エンジンコンディションの良い中古車を購入する際の参考にしてください。
エンジン音を確認してみよう
中古車を見に行く場合、エンジンの始動音と始動後のアイドリング音をチェックします。エンジンの始動音を確かめる際は、オーディオをオフにし、ドアと窓は閉めておきましょう。理由はエンジン以外の音を排除するためです。エンジンの始動のしやすさや異音を確認します。
アイドリング状態になったら、車を降りエンジンルームから聞こえる音をチェックしましょう。エンジンルームから異音がする場合、ファンベルトやエアコンベルトの緩みや劣化、ベルト関連部品の劣化が考えられます。ベルトの異常を、エンジンルーム内の音から判断しましょう。
メンテナンス状態を確認しよう
過去のオーナーが行った定期点検から、エンジンのコンディションがチェックできます。走行距離に関係なく、定期的なメンテナンス次第でエンジンのコンディションに影響が出るためです。過去の定期点検の詳細は、整備記録簿から分かります。
中古車の情報に「記録簿の有無」が書かれている項目は、この整備記録簿のことです。整備記録簿を見るだけで過去にどのような整備が行われたか、エンジンオイルは定期的に交換されてきたかなどが分かります。記録簿の有無が車の状態に直結するわけではありませんが、中古車購入時には確認しましょう。
中古車の購入は安心サポートのネクステージがおすすめ！
中古車の購入を検討している方は、販売実績と専門知識が豊富なネクステージへご相談ください。ネクステージは、お客様が中古車を購入する際の不安や不満を取り除くことを大切にしています。
車は単なる移動手段ではなく、生活を支えるために欠かせないものです。ネクステージは、エンジンをはじめ中古車購入で不明な点すべてに親身に対応し、中古車購入後のカーライフが素敵なものになるよう全力サポートします。購入後の保証も充実しているため安心です。
まとめ
車の心臓とも言えるエンジンは機構による種類が少ないものの、車種やグレードによって搭載されるエンジンは異なります。燃費性能を重視したい、ターボ車でスポーティーな走りを体感したいなど、自分の好みに合うエンジンを選びましょう。
ネクステージでは修復歴車やトラブルの起きやすい車は仕入れておりません。エンジンの状態をはじめ、車の状態を分かりやすくご説明しますのでお気軽にご利用ください。
