ここに来て、ディーゼルエンジンを搭載した乗用車が増えてきている。かつては黒煙を吐く、あるいは振動が大きいといった欠点を持っていたディーゼルエンジンだが、技術の進歩によりこうした欠点が減り、逆に燃費が良いという利点がクローズアップされるようになったからだ。

 では、なぜディーゼルエンジンは、燃費が良いのだろうか。

マツダがコンパクトカー向けに開発した「SKYACTIV-D 1.5」はディーゼルエンジン

 ガソリンエンジンもディーゼルエンジンも、エンジンのシリンダー内で燃料と空気を混合・圧縮して爆発させることで動力を取り出すのは同じだ。ガソリンエンジンは、点火するのにプラグから飛ぶ電気火花を使う。一方、ディーゼルエンジンは圧縮によって気体の温度が上昇する「断熱圧縮」という物理現象を利用する。ぐっと圧縮すると空気と燃料を混合した気体の温度が急激に上昇し、自然着火するわけだ。

 もう少し詳しく説明すると、一般的なガソリンエンジンは、あらかじめ空気と燃料を混ぜた混合気をシリンダーに吹き込んでから圧縮し、ピストンがいちばん上(上死点という)まで上がったところで、プラグからの火花で着火する。一方、ディーゼルエンジンは、空気だけをシリンダーに吹き込んで圧縮し、ピストンが上死点にきて空気が高温になったところに燃料を吹き込んで自然着火させる。

 燃費を分けるのはこの時の圧縮の度合い、つまり圧縮比だ。最初に吹き込んだ時の体積と、ピストンで一番圧縮したときの体積の比だ。この圧縮比が大きければ、断熱圧縮の程度が強くなるので、より一層温度が高くなる。

 熱力学によると熱機関の効率は圧縮比が大きいほど高くなるという性質がある。このため圧縮比を高くできるディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンよりも効率が良く、燃費が良くなるというわけだ。