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2022-11-17更新

ハイブリッド車のしくみ

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お世話になっております。カーネクストのブログ担当です。前回の「ベントレーの魅力とは?」はいかがでしたでしょうか?では早速本日のテーマに入っていきたいと思います。

本日のテーマは「ハイブリッド車のしくみ」です。では、始めていきたいと思います。

ガソリン価格の高騰と対策法

最近ガソリン価格の高騰が話題となっています。

実際2022年11月時点でのガソリン価格は、1リットルあたり160円を越えています。数年ぶりの高水準です。そこで気になるのは燃費です。燃費が悪い車ですと維持費が高額になってきます。どうすれば維持費を下げることができるのでしょうか?

さらに、温室効果ガスの問題があります。所持する自家用車が温室効果ガスに関与している可能性があるかという点は非常に重要です。要するにエコなのか?そうではないのか?ということは非常に心配になる点です。

燃費も良くエコな車

これらに対する解決策が今の自動車業界にはあります。それがハイブリッドカーです。最近市場には多くのハイブリッドモデルがあり、ほとんどの自動車メーカーは独自のバージョンを製造する計画を発表しています。

ハイブリッド自動車はどのように機能するのでしょうか?

標準的な自動車よりもリッター当たり10km/L以上も多くの燃費を得るために何をしているのでしょうか?この記事では、このテクノロジーがどのように機能するかについて考察しています。また、効率を最大限に高めるためにハイブリッド車を運転する方法についていくつかのヒントを提供します。

多くの乗り物が実はハイブリッドです。例えば、モペット(電動バイク)はハイブリッドです。
足のペダルを回す力と電動の力が組み合わさっています。巨大な鉱業用トラックは、しばしばディーゼル・エレクトリック・ハイブリッドです。潜水艦もハイブリッド車であり、一部は原子力発電であり、一部はディーゼル電気です。

推進力を直接的または間接的に提供できる2つ以上の動力源を組み合わせた車両はすべてハイブリッドです。

フランスの自動車メーカーPSAプジョーシトロエンは欧州市場において2つのディーゼル・エレクトリック・ハイブリッド車を持っているが、ほとんどのハイブリッド車はガソリン・エレクトリック・ハイブリッドです。

ハイブリッド車の性能

ガソリンとモーターのハイブリッド車は、現在多くの自動車製造メーカーから販売されています。ハイブリッドカーのメリットとしては、ガソリンエンジンが従来の自動車よりもはるかに小さく効率的であることです。

ほとんどの車は、車を早く加速させるのに十分なパワーを生成するために、比較的大きなエンジンを必要とします。しかし、小型エンジンでは、シリンダの数を減らし、エンジンを最大負荷に近づけたり、より小型で軽量の部品を使用することによって効率を改善することができます。

小型エンジンがより大きなエンジンよりも効率的である理由はいくつかあります。

  • 大きなエンジンは小さなエンジンよりも重いので、車は加速したり坂を登ったりするたびに余分なエネルギーを消費します。
  • ピストンや他の内部部品は重く、シリンダ内を上下するたびに多くのエネルギーが必要です。
  • シリンダの変位はより大きいので、より多くの燃料が各シリンダによって必要とされます。
  • より大きいエンジンは通常、より多くの気筒を有し、各気筒は、自動車が動いていなくてもエンジンが点火するたびに燃料を使用します。

したがって、上記の理由からエンジンはより小型で小さい方が燃費にも環境にも良いということが言えます。

ハイブリッド車の燃費改善策

より小型で効率的なエンジンに加えて、今日のハイブリッドは、燃費を向上させるために他の多くの技術を使用しています。一例を挙げますと、エネルギーを回収してバッテリーに蓄える技術です。

車のブレーキペダルを踏むと、車からエネルギーが取り除かれます。車が速くなればなるほど、運動エネルギーは増えます。車のブレーキがこのエネルギーを取り除き、それを熱の形で発散します。ところが、ハイブリッドカーはこのエネルギーの一部を捕獲し、後で使用するためにバッテリーに蓄えることができます。つまり、単にブレーキをかけて車を止めるのではなく、ハイブリッドを駆動する電動モーターでも車を減速させることができます。

その際、電気モーターは発電機として機能し、車が減速している間にバッテリーを充電します。市場に出ているハイブリッド車はすべて、これらのシステムを搭載しています。

ではここからはケーススタディとして、ホンダのインサイトとトヨタのプリウスの技術を詳しく見ていきたいと思います。

ホンダインサイト

ホンダはできる限り効率的に車を作るためにあらゆる創意工夫を凝らしています。インサイトは小型で高性能なエンジンを積載した小型で軽量な二人乗りのお車です。ホンダ・インサイトは、簡略化されたパラレルハイブリッドです。

これは、フライホイールが通常行くところでエンジンに結合された電動機を有するものです。ホンダはこのシステムを「統合モーターアシスト」と呼んでいます。インサイトには、従来の5速マニュアルトランスミッションまたは自動CVTがあります。これらによりインサイトは市場に出ているハイブリッドカーの中でも非常に優れた燃費を達成しています。

トヨタプリウス

トヨタはトヨタハイブリッドシステム(THS)と呼ばれる並列ハイブリッドパワートレインを設計しました。これはシリーズハイブリッドの利点のいくつかを追加します。

プリウスの評価はアメリカにおいても非常に高く、カリフォルニア州の超低排出ガス車として認定されています。これは5ドアの4ドアセダンで、パワートレインは電力を単独で最大15mph(24kph)まで加速することができます。これは、高速道路の走行距離よりも優れた都市の走行距離に貢献します。

プリウスは日本だけでなく2004年の北米においても最優秀車でした。ホンダとは異なり、トヨタは排出ガスと走行距離の目標を達成するために主にパワートレインに焦点を当てています。

プリウスの重量は1,315kgで、トヨタカローラと同じくらいのスペースとトランクスペースを備えています。プリウスはトヨタが大きくテクノロジーを注いだトヨタの主力商品の中の一つです。

ハイブリッドカーのメリット

ガソリンエンジンに満足している多くの人は「なぜこのような複雑な機械を作るのか」という疑問を持つと思います。

実際、ガソリンと電気を混ぜるというアイデアというのは非常に複雑です。ですが、それには明確な理由があります。その理由は、排気ガスの排出を減らし、燃費を向上させるという2つの理由からです。

脱炭素を目指す

二酸化炭素(CO2)は自動車が作り出す汚染です。

科学者はそれが地球温暖化に影響を与えていると考えています。現状では排気ガスからCO2を除去する装置はありません。2倍の量のガスを燃焼させる自動車は、大気中の二酸化炭素を二倍にします。

排気ガスの排出を減らすというのはこの点において非常に重要なのです。結論としましては、ハイブリッドカーには様々なメリットがあり、お車を購入される際はハイブリッドカーを検討するというのは非常に建設的であると言えます。

今回のブログはここまでとなります。最後まで読んで頂きありがとうございました。

※当ブログに使用しております画像は全て、Google画像検索より引用しております。

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