| 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 |
