1章 自動車工学について |
1・1 自動車工学とは 1 |
1・2 自動車の定義 1 |
1・3 自動車の歴史 2 |
1・4 自動車の構成 2 |
1. ボデー 3 |
2. シャシ 3 |
(1) フレーム 3 |
(2) 動力発生装置 3 |
(3) 動力伝達装置 3 |
(4) 走行装置 4 |
(5) かじ取り装置 4 |
(6) 懸架装置 4 |
(7) 制動装置 4 |
(8) その他の装置 4 |
2章 自動車用エンジン |
2・1 自動車用エンジンの概要 5 |
2・2 エンジンの分類 6 |
1. 使用する燃料による分類 6 |
2. ピストンの作動方式による分類 6 |
3. サイクルによる分類 6 |
4. 点火または着火方式による分類 6 |
5. シリンダ数,シリンダの配列 による分類 6 |
2・3 エンジンの基本原理 7 |
2・4 ガソリンエンジン 8 |
1. 4サイクルガソリンエンジ ンの作動 8 |
2. 2サイクルガソリンエンジ ンの作動 8 |
3. シリンダ容積・排気量・圧縮比 9 |
4. バルブタイミングダイヤグ ラム 10 |
5. エンジンのPV線図 11 |
6. 理論空気量と充てん効率 12 |
7. 熱勘定と熱効率 12 |
2・5 液化石油ガスエンジン 12 |
2・6 ディーゼルエンジン 13 |
1. 4サイクルディーゼルエン ジンの作動 14 |
2. 2サイクルディーゼルエン ジンの作動 15 |
2・7 ロータリエンジン 15 |
1. ロータリエンジンの構成 16 |
(1) ロータ 16 |
(2) ロータハウジング 16 |
(3) エキセントリックシャフト 16 |
2. ロータリエンジンの作動 16 |
3. 回転力の発生 17 |
4. ロータリエンジンの特徴 18 |
3章 エンジン本体 |
3・1 シリンダヘッド 19 |
1. 燃焼室の形状 20 |
2. シリンダヘッドの吸気ポートと渦流 21 |
3・2 バルブメカニズム 21 |
1. バルブメカニズムの種類 22 |
2. バルブとバルブスプリング 23 |
(1) バルブ 23 |
(2) バルブスプリング 24 |
(3) バルブの異常振動 24 |
3. カムシャフトとカム 24 |
(1) カムシャフト 24 |
(2) カムシャフトの駆動 方式 25 |
4. バルブリフタ 26 |
5. ブッシュロッドとロッカ アーム 27 |
6. バルブタイミング機構 27 |
3・3 シリンダブロックとシリ ンダ 28 |
1. シリンダブロック 28 |
2. シリンダ 29 |
3. ヘッドガスケット 30 |
3・4 ピストン 31 |
1. ピストンの構造 31 |
2. ピストンの種類 31 |
3・5 ピストンリング 33 |
1. ピストンリングの構造 33 |
2. ピストンリングの種類 34 |
(1) ピストンリングの合い口 の形状による分類 34 |
(2) ピストンリングの断面 形状 34 |
3. ピストンリングの作用 35 |
4. ピストンとピストンリング に起こる異常現象 35 |
(1) フラッタ 35 |
(2) スティック 35 |
(3) スカッフ 35 |
3・6 コネクチングロッド 36 |
1. コンロッドの構造 36 |
2. ピストンピン 36 |
3・7 コネクチングロッドベア リング 37 |
1. コネクチングロッドベア リングの種類 37 |
2. コネクチングロッドベア リングに必要な要素 38 |
3・8 クランクシャフト 38 |
1. クランクシャフトの構造 38 |
2. クランクシャフトの形状と点 火順序 39 |
3・9 サイレントシャフト 41 |
3・10 トーショナルダンパ 41 |
3・11 フライホイール 41 |
3・12 ディーゼルエンジンの燃 焼室 42 |
1. 直接噴射式 42 |
2. 予燃焼室式 43 |
3. 渦流室式 43 |
3・13 ガソリンエンジンとディー ゼルエンジンの比較 44 |
3・14 新しい自動車用エンジンの 開発 45 |
1. ガスタービン 45 |
2. 電気自動車 45 |
3. アルコールエンジン 46 |
4. 水素エンジン 46 |
5. スターリングエンジン 46 |
6. 燃料電池自動車 47 |
7. ハイブリッド自動車 48 |
4章 燃料装置 |
4・1 燃料 49 |
1. 燃料の製造 49 |
2. 燃料の種類と性状 49 |
3. オクタン価とセタン価 49 |
4. ガソリンの種類 51 |
4・2 ガソリンエンジンの燃料 装置 51 |
1. 燃料タンク 51 |
2. 燃料ポンプ 52 |
3. 燃料フィルタ 52 |
4. チャコールキャニスタ 53 |
5. キャブレータ 53 |
6. エレクトロニックキャブ レータ 58 |
7. 電子制御式燃料噴射装置 60 |
(1) 燃料噴射装置の構成 60 |
(2) インジェクタ 61 |
(3) エアフローメータの 種類 61 |
4・3 燃焼 62 |
1. 混合気と混合比 62 |
2. ガソリンエンジンの燃焼 過程 62 |
3. ディーゼルエンジンの燃焼 過程 63 |
4. 異常燃焼 63 |
(1) ノッキング 63 |
(2) アフタファイヤとバッ クファイヤ 64 |
4・4 ディーゼルエンジンの燃料 噴射装置 64 |
1. 燃料フィードポンプ 64 |
2. 燃料噴射ポンプ 65 |
(1) 燃料噴射ポンプの種類 65 |
(2) 列型燃料噴射ポンプ 66 |
(3) 燃料噴射ノズル 68 |
(4) タイマ 69 |
(5) ガバナ 71 |
(6) 分配型燃料噴射ポンプ 74 |
(7) 電子制御式燃料噴射ポ ンプ 76 |
4・5 燃焼効率を向上させる補機類 78 |
1. 過給機の効果 78 |
2. 過給機の種類 78 |
(1) スーパチャージャ 79 |
(2) ターボチャージャ 79 |
5章 潤滑装置 |
5・1 潤滑油 81 |
1. 潤滑の状態 81 |
(1) 流体潤滑 81 |
(2) 境界潤滑 81 |
(3) 極圧潤滑 81 |
2. 潤滑油の作用 82 |
3. 添加剤 82 |
4. 粘度と粘度指数 82 |
5・2 潤滑油の種類 83 |
1. エンジンオイル 84 |
2. ギヤオイル 85 |
3. グリース 86 |
4. 固体潤滑剤 86 |
5. 作動油 86 |
5・3 潤滑装置 86 |
1. 潤滑系統 87 |
2. 潤滑油のろ過方式 87 |
3. オイルポンプ 88 |
4. オイルクリーナ 89 |
5. 油圧調整装置 89 |
6. オイルレベルゲージ 90 |
7. オイルクーラ 90 |
6章 冷却装置 |
6・1 冷却装置の種類 91 |
1. 空冷式 91 |
2. 水冷式 91 |
6・2 水冷式冷却装置の構造と作用 92 |
1. 冷却水の系統 92 |
2. ウォータジャケット 92 |
3. ラジエータ 93 |
(1) ラジエータコア 93 |
(2) ラジエータキャップ 94 |
(3) リザーブタンク 94 |
4. ウォータポンプ 94 |
5. サーモスタット 95 |
6. ファン 96 |
(1) 電動式ファン 96 |
(2) オートクーリング ファン 97 |
7. ファンベルト 97 |
(1) Vベルト 97 |
(2) Vリブドべルト 97 |
8. 不凍液 97 |
9. 冷却水の管理 98 |
7章 吸気・排気装置 |
7・1 吸気装置 99 |
1. エアクリーナ 99 |
2. 吸気マニホルド 100 |
(1) 吸気マニホルドの種類 100 |
(2) 吸入空気温度調整装置 101 |
7・2 排気装置 102 |
1. 排気マニホルド 102 |
2. 排気パイプと触媒コンバータ 103 |
3. マフラ 103 |
7・3 排出ガス浄化装置 104 |
1. 排出ガスの区分 104 |
2. 有害な汚染物質の生成 104 |
(1) 空燃比による影響 104 |
(2) 点火時期による影響 105 |
3. 有害な排出ガスの低減装置 105 |
8章 動力伝達装置 |
8・1 動力伝達装置の構成 107 |
8・2 動力伝達の種類 107 |
8・3 クラッチ 108 |
1. クラッチの種類 108 |
2. クラッチの作用 110 |
(1) 回転動力の伝達 110 |
(2) クラッチ作用 110 |
3. クラッチ部品の構造と機能 111 |
(1) クラッチスプリング 111 |
(2) フレッシャプレート 111 |
(3) クラッチディスク 111 |
4. クラッチの操作機構 112 |
5. クラッチ倍力装置 113 |
8・4 トランスミッション 113 |
1. 変速比 113 |
2. マニュアルトランスミッ ション 115 |
(1) トランスミッションの一般 構造 115 |
(2) 回転動力の伝わりかた 116 |
(3) シンクロメッシュ機構 116 |
(4) シフト操作機構 118 |
(5) インタロック機構とギヤ抜 け防止機構 119 |
3. オートマチックトランス ミッション 119 |
(1) オートマチックトランス ミッションの構造 119 |
(2) トルクコンバータ 119 |
(3) プラネタリギヤユ ニット 121 |
(4) 油圧制御装置 121 |
(5) 各レンジの作動 122 |
4. 電子制御式自動変速機 124 |
5. 無段変速機 125 |
6. トランスファ 125 |
7. トランスアクスル 126 |
8・5 プロペラシャフトとユニ バーサルジョイント 126 |
1. プロペラシャフト 126 |
2. ユニバーサルジョイント 127 |
(1) フックジョイント 127 |
(2) 等速ジョイント 128 |
8・6 ファイナルギヤとディファ レンシャルギヤ 128 |
1. ファイナルギヤ 128 |
(1) スパイラルベベル ギヤ 128 |
(2) ハイポイドギヤ 129 |
(3) 終減速比 129 |
2. ディファレンシャルギヤ 129 |
(1) ディファレンシャルギヤ の構造と差動の原理 129 |
(2) ドライブピニオンとリン グギヤの歯当たり 130 |
(3) 自動差動制限型ディファレ ンシャル 131 |
9章 懸架装置,フレームおよびボデー |
9・1 アクスルおよびサスペン ション 132 |
1. フロントアクスルとフロン トサスペンション 132 |
(1) 独立懸架式 132 |
(2) 車軸懸架式 133 |
2. リヤアクスルとリヤサスペ ンション 134 |
(1) 独立懸架式 134 |
(2) 車軸懸架式 134 |
3. シャシスプリング 135 |
(1) リーフスプリング 135 |
(2) コイルスプリング 136 |
(3) トーションバースプリ ング 136 |
(4) エアスプリング 136 |
4. スタビライザ 136 |
5. ショックアブソーバ 137 |
6. 電子制御式サスペンション 138 |
9・2 フレームおよびボデー 138 |
1. フレーム 138 |
2. ボデー 139 |
(1) ボデー本体 140 |
(2) ボデーインテリア 140 |
(3) ボデー外装 140 |
(4) ボデーの構造 140 |
10章 かじ取り装置および走行装置 |
10・1 かじ取り装置 143 |
1. ステアリングの性能 143 |
(1) 自動車の旋回 143 |
(2) 自動車の旋回性能 143 |
(3) 最小回転半径 145 |
2. ホイールアライメント 145 |
(1) フロントホイールアライ メント 145 |
(2) ホイールアライメントの 種類 145 |
3. ステアリング装置の構造 147 |
(1) ステアリング操作機構 147 |
(2) ステアリングギヤ機構 148 |
(3) ステアリングリンク 機構 148 |
4. パワーステアリング 149 |
(1) パワーステアリングの構 成と種類 149 |
(2) パワーステアリングの 作動 150 |
5. 電子制御式パワーステアリ ング 150 |
6. 4輪操向方式ステアリング 151 |
10・2 走行装置 151 |
1. ホイール 151 |
(1) ホイールの構造 151 |
(2) ホイールの種類 152 |
(3) リムの種類と構造 152 |
2. タイヤ 152 |
(1) タイヤの構造 152 |
(2) タイヤの種類 152 |
(3) トレッドのパターン 153 |
(4) タイヤの規格 154 |
3. タイヤの特性 155 |
(1) ホイールバランス 155 |
(2) タイヤに起こる諸現象 156 |
11章 制動装置 |
11・1 制動装置 158 |
11・2 ブレーキ装置 158 |
1. ブレーキ装置の分類 158 |
2. サービスブレーキ 159 |
(1) ドラム式油圧ブレーキ 159 |
(2) ディスク式ブレーキ 163 |
(3) ブレーキのすきま自動調整 装置 164 |
(4) エア式ブレーキ 165 |
(5) 複合式ブレーキ 165 |
(6) 制動倍力装置 166 |
(7) ブレーキの安全 装量 167 |
(8) 電子制御式アンチロック ブレーキシステム 168 |
3. パーキングブレーキ 169 |
4. 補助ブレーキ 169 |
(1) 排気ブレーキ 169 |
(2) エディカーレントブ レーキ 169 |
12章 電気装置および電装品 |
12・1 自動車用電気の基礎知識 171 |
1. 導体 171 |
2. 電流 171 |
3. 電圧 172 |
4. 電気抵抗 272 |
12・2 エンジンの電気装置 172 |
1. バッテリ 172 |
(1) バッテリの化学作用 173 |
(2) バッテリの構造 173 |
(3) バッテリの容量と充電 時間 174 |
2. 充電装置 174 |
(1) ジェネレータ 175 |
(2) オルタネータ 175 |
(3) ボルテージレギュ レータ 176 |
3. 始動装置 176 |
(1) 電磁ピニオンしゅう動式ス タータ 177 |
(2) リダクション式ス タータ 178 |
4. 点火装置 178 |
(1) イグニションコイル 179 |
(2) ディストリビュータ 179 |
(3) 半導体点火装置 180 |
(4) 点火プラグ 182 |
12・3 シャシの電装品 182 |
1. 灯火装置 182 |
(1) 電線と配線 182 |
(2) 光度と照度 183 |
(3) 電球 184 |
(4) ヘッドランプ 184 |
(5) ターンシグナルラ ンプ 184 |
(6) ストップランプ 185 |
(7) テールランプ 185 |
(8) ライセンスプレートラ ンプ 185 |
(9) バックアップランプ 185 |
(10) 非常点滅表示灯 186 |
(11) パーキングランプ 186 |
(12) クリアランスランプ 186 |
2. 計器類 186 |
(1) スピードメータ 186 |
(2) 速度表示装置 187 |
(3) エンジンタコメータ 188 |
(4) アンメータ 188 |
(5) ボルトメータ 188 |
(6) オイルプレッシャ ゲージ 188 |
(7) ウォータテンパレチャ ゲージ 189 |
(8) フューエルゲージ 189 |
(9) 予熱装置 190 |
3. 電装品 190 |
(1) ホーン 190 |
(2) ウインドシールドワ イパ 190 |
(3) 電動ミラー 191 |
(4) カーエアコンディ ショナ 191 |
13章 自動車の諸元と性能 |
13・1 自動車の諸元 192 |
1. 寸法に関する諸元 192 |
(1) 全長 192 |
(2) 全幅 192 |
(3) 全高 192 |
(4) ホイールベース 192 |
(5) トレッド 192 |
(6) 最低地上高 192 |
(7) フロントオーバハング 193 |
(8) リヤオーバハンング 193 |
(9) アプローチアングルと リーブアングル 193 |
(10) 重心の高さ 193 |
(11) 最大安定傾斜角 193 |
2. 重量に関する諸元 193 |
(1) 車両重量 193 |
(2) 軸重・輪荷重 194 |
(3) 最大積載量 194 |
(4) 車両総重量 194 |
(5) 荷台オフセット 194 |
13・2 自動車の性能 195 |
1. エンジンの性能 195 |
(1) 軸出力 195 |
(2) 軸トルク 195 |
(3) 燃料消費率 196 |
2. 自動車の走行性能 196 |
(1) 駆動力と速度 196 |
(2) 走行性能 197 |
(3) 余裕駆動力 197 |
3. 自動車の制動性能 197 |
14章 自動車と社会・環境 |
14・1 自動車と社会 199 |
1. 社会との調和 199 |
2. 交通情報システム 199 |
(1) 道路交通情報システム 200 |
(2) 新交通管理システム 200 |
(3) 走行支援道路システム 200 |
(4) 高速道路自動料金支払シス テム 200 |
(5) 先進安全自動車の技術 開発 200 |
14・2 自動車と環境 200 |
1. 自動車の排気ガス 200 |
2. 環境負荷物質 210 |
3. クリーンエネルギへの移行 202 |
(1) バイオエネルギ 200 |
(2) サルファーフリー燃料 200 |
(3) 燃料電池自動車 200 |
(4) その他のエンジン開発 200 |
4. リサイクル 203 |
5. 自動車設計上のメンテナンス フリー化 203 |
付録 Sl単位系の基礎知識 |
1. 重力単位系からSI単位系へ の移行 204 |
2. SI単位系の構成 204 |
3. SI単位系と重力単位系の 換算 206 |