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自動車のイメージ

自動車のイメージ
高機動車(陸上自衛隊)

高機動車(陸上自衛隊

自動車(じどうしゃ、:automobile/car)とは、原動機動力によって車輪を回転させ、軌条によらないで進路を変更できる陸上を移動する機械である。人や荷物を運搬するために使用されることが多い。

上記は一般的な定義である。日本法律における定義については、自動車#法令上の定義を参照。


[編集] 概要

現在市販されている自動車の多くは、ガソリンなどの燃料を内燃機関燃焼し、動力源とする。内部には潤滑と冷却のために、エンジンオイルが巡らされている。動力はエンジンのクランクシャフトと呼ばれる軸の回転として出力され、この回転をクラッチトランスミッション、デファレンシャルギア等の制御装置と、それらを連結する各種シャフト(プロペラシャフト、ドライブシャフト等)を経て伝達し最終的にタイヤ駆動・回転させ、路面との摩擦力を用いて推進力とする。駆動輪の数により、二輪駆動四輪駆動がある。

[編集] 動力源

内燃機関と呼ばれるエンジンは、ピストンの往復運動をクランクシャフトで回転運動に変換して出力するレシプロエンジンが一般的で、ディーゼルサイクルを使うディーゼルエンジンオットーサイクルを使うガソリンエンジンがあり、それぞれに4サイクル2サイクルがある。

レシプロエンジンは、シリンダー配置やクランクピン形状により、直列(インライン)V型対向式、V型派生のW型などに分類される。戦前のディーゼルエンジンには、ひとつのシリンダーに2つのピストンが向き合い、シリンダーヘッドを持たない、真のボクサーエンジンである、上下対向式もあった。

レシプロ以外では、世界で唯一、「マツダ」のみが生産している、繭形のハウジングと、その内部で遊星運動をする、三角形のローターで構成される、ロータリーエンジンが知られている。

連続燃焼サイクルのガスタービンエンジンは、レーシングカーやレコードブレーカー、少数の試作車を除き、実用化されていない。もっとも広義の自動車という意味では、戦車などの軍用車両分野では広く実用化されている

燃料供給方法では、ガソリンエンジンでは、キャブレターインジェクションに別れる。インジェクションには、機械式と電子式とがあり、それぞれ、ポート噴射と直接噴射(筒内噴射)方式に分類される。

ガソリンエンジンをベースに、液化石油ガス(LPG)や、代替燃料である圧縮天然ガス(CNG)エタノールに対応させたものも増えつつある。

ディー ゼルエンジンの場合は燃焼の仕組みから、すべて高圧の燃焼室内への直接噴射となる。 燃焼室形状の違いにより、シリンダーヘッドに燃焼室を持つ副室式(インダイレクト インジェクション = I.D.I.)と、シリンダーヘッドは平坦で、ピストン頂部の深いへこみを燃焼室とする、直噴式(ダイレクト インジェクション = D.I.)とに分類される。副室式には細長い形状の予燃焼室式と球形の過流室式(リカルド式)とがある。

一方、電気自動車のように燃料や内燃機関を使用しない自動車、二種以上の動力源を併用するハイブリッドカーもある。ハイブリッドカーには、エンジン動力を発電のみに用い、走行用動力は電気モーターのみとした、シリーズ(直列)式と、エンジンと電気モーターを併用する、パラレル(並行)式がある。

[編集] 変速機

前進、後退、速度域の制御はトランスミッションが行い、シフト&セレクトレバーによって、任意にギアの組み合わせを選択するマニュアルトランスミッション(MT)、停止から最高速まで自動選択式のオートマチックトランスミッション(AT)、マニュアルトランスミッションを用い、クラッチ操作のみを自動化した、セミオートマチックトランスミッション、さらに、変速操作も自動制御する自動制御式マニュアルトランスミッション(AMT)とに大別される。

前進の変速比は2速から8速程度が一般的だが、副変速機を用い、変速段数を2倍とする場合もある。

オートマチックトランスミッションは、トルクコンバータープラネタリーギアを組み合わせたものと、有効径を連続可変とした2つのプーリーと金属ベルトを組み合わせた、CVT(Continuously Variable Transmission)と呼ばれる無段(階)変速機が一般的である。

推進力(回転)のOFF/ONはクラッチが行い、クラッチペダル等の操作部を操って手動操作するものをマニュアル・クラッチ、あるいは単にクラッチと呼ぶ。手動操作を伴わないクラッチをオートマチック(AT)、ノークラ、あるいはよく使用される自動クラッチ機構の名称を取ってトルコンなどと呼ばれる。 推進方向の制御は、タイヤの向きを変更する事で行う、向きを変える機構をステアリング(システム)と称し、ステアリングを操作する操作部をハンドルと呼び、手に握る部分をステアリング・ホイールと呼ぶ。

[編集] 制動・拘束装置

速度を落とす、停止する等の制御はフットブレーキで行う。ブレーキペダルに加えられた力を、油圧空気圧を介して摩擦材を回転部分に押しつけ、回転自動車の速度を熱に変換してスピードを落とす。市販車のほとんどが、エンジンの吸気管負圧、油圧、空気圧を利用した、ペダル踏力を軽減する、倍力装置を有している。

長時間の停車には機械式、または空気式のパーキングブレーキを用いる。

高速からの制動には、放熱性に優れるディスクブレーキが有効であるが、重量が大きい車両の制動や、勾配での駐車などには、自己倍力作用の働きで、拘束力の大きいドラムブレーキがが有利となる。

近代的な自動車には、この他に安全性を高めるライト類、ABSシートベルトエアバッグ等の装備、環境性を高めるマフラー触媒排気フィルタ等の装備。未舗装道路でも推進力を確実に確保する四輪駆動、トラクションコントロール等の装備、快適性を高めるエアコンナビゲーションシステムETCなどの装備、以上を始めとする多彩な装備が搭載されている。

部品はボンネットを開けると見る事ができるものもある。エンジンやバッテリーが搭載されており、制御回路と共にライトなどが搭載されている。燃料タンクは車両後部にあることが多い。機関部の熱を避け引火の危険を抑えるためである。

ハンドルをひねるとトラクションコントロールサスペンション車軸懸架サスペンション(リジットアクスル)、独立式懸架サスペンションストラット式サスペンションダブルウィッシュボーン式サスペンションマルチリンク式サスペンションエアサスペンションなどのサスペンションが連動する仕組みとなっている。

タイヤスチールホイール、アルミホイール、或いはマグネシウムホイールにはめ込み、車輪として地面に接触し、これが回転して前進・後退の力を伝達するとともに、ステアリングの機能をも持たされる。

[編集] 歴史

1885年型ベンツ

1885年型ベンツ
フォード・T型

フォード・T型

初期には蒸気機関で動く蒸気自動車が存在した。これは蒸気機関車のようなレール上を走るものではなく、動く方向がある程度変えられるものである。その後、蒸気機関に多数の改良が加えられ、比較的小型のボイラーで高温・高圧の蒸気を使ったものが作られるようになった。

1769年、フランス陸軍の技術大尉ニコラ=ジョゼフ・キュニョーが製作した蒸気自動車は、前輪荷重が重すぎて全然曲がらない造りで、時速約3キロしか出なかったにもかかわらず、パリ市内を試運転中に塀に衝突。これが最初の自動車とされており、また自動車事故の第一号だった。最初の蒸気自動車は蒸気機関で動いた最初の乗り物だった。蒸気機関車よりも蒸気船よりも蒸気自動車が先だったのである。往復運動(レシプロ運動)を回転運動にしたのもこれが最初だった。

イギリスでは1827年ごろから定期バスとして都市部及び、都市間で広く用いられ、1860年ごろにはフランスでも用いられるようになった。1885年に、フランスのレオン・セルボレが開発し1887年に自動車に搭載したフラッシュ・ボイラーにより蒸気自動車は2分でスタートできるまでに短縮された。1900年ごろにはアメリカ合衆国で、石炭の代わりに石油を 使った蒸気自動車が作られ、さらに普及していった。この頃は街では電気自動車が静かで性能もよく最も用いられており、次いで蒸気自動車で、ガソリン自動車 ほどうるさくなく運転が容易だった。アメリカ合衆国では、1920年代後半まで蒸気自動車が販売されていた。最終的に淘汰されたとは言え、蒸気自動車無く して、現在のモータリゼーションは無かったと言えよう。

1865年にイギリスで赤旗法が施行された。当時普及しはじめた蒸気自動車は、道路を傷め馬を驚かすと敵対視されており、住民の圧力によってこれを規制する赤旗法が成立した。この法律により、蒸気自動車は郊外では4マイル(6.4km)/h、市内では2マイル(3.2km)/hに速度を制限され、人や動物に警告する為に、赤い旗を持った歩行者が先導しなければならなくなった。

イギリスでの蒸気自動車の製造、開発は、この赤旗法が廃止される1896年まで停滞することになり、それに続くガソリン自動車の開発においても、ドイツやフランスが先行する事になる。

1876年、ドイツのニコラウス・オットーガソリンで動作する内燃機関ガソリンエンジン)を発明すると、ゴットリープ・ダイムラーがこれを改良。二輪車や馬車に取り付け、走行試験を行った。1885年にダイムラーによる特許が出されている。

1885年、ドイツのカール・ベンツは、 ダイムラーとは別にエンジンを改良。車体から設計した3輪自動車をつくった。ベンツ夫人は夫の隙を狙いこの自動車を自力で運転し、製造者以外でも訓練さえ すれば運転できる乗り物であることを証明した。ベンツは最初の自動車販売店を作り、生産した自動車を数百台販売した。また、ダイムラーも自動車会社を興し た。現在、ガソリン式自動車の発明者はダイムラーとベンツの両人とされることが多い。

初期の自動車は手作りであるため非常に高価なものであり、貴族や大金持ちだけが所有できるものであった。そして彼らは自分たちが持っている自動車で競走をすることを考えた。このころに行われた初期の自動車レースで活躍したのが、今日もF1ル・マン24時間レースなどで活躍するルノーである。

1907年には、フォードフォード・T型を発売した。フォードは、流れ作業による大量生産方式を採用し自動車の価格を引き下げることに成功した。これにより裕福層の所有物であった自動車を、大衆が所有することが可能となり自動車産業は巨大なものとなっていった。

ヨーロッパでは1910年ごろに、大衆の自動車に対する欲求を満たすように、二輪車の部品や技術を用いて製造された小型軽量車、いわゆるサイクルカーが普及していった。

1922年に、フォードと同様の生産方法を用いたシトロエン・5CVやオースチン・セブンなどの小型大衆車が発売され、本格的に自動車が普及していく事になった。また、それに伴いサイクルカーは姿を消していく事になる。

電気自動車や燃料電池を動力源とした自動車もあり、前者は今でもトロリーバスとして存在している車両もある。

[編集] 自動車の種類

自 動車が誕生して、まだ百数十年であるが、すでに産業の中核となって久しい。その区別は、当初は技術的観点からはじまった。販売する対象が一般大衆 になり、販売の観点から、さまざまな区別がなされるようになった。一般化により法的規制もなされ、特に税や許可(ライセンス)の観点からの区分がはじま る。これらは、それぞれが独立したものではなく、相互に影響を及ぼしている。また、固定したものではなく、時代によって変遷があるため、種類・分類を理解 のためには歴史の流れの視点で見ることが必要となる。法令による区分は最も変化しないが、技術的観点、販売の観点の区分では、従来区分に加えて新区分の追 加が常におこなわれるため、その変化が大きい。

分類(区分)の主要な観点

  • 技術的観点
  • 販売(マーケティング)の観点
  • 法令(国別)の観点
  • 歴史的流れからの観点

19 世紀末の自動車産業の創成期から自動車業界では、それまで主流となっていた交通機関である馬車の種類を当てはめて区別されることが主流だった。 馬車の種類の呼称の多くは欧州でつくられたもので、現在でも使われている。1910年代から1920年代で米国自動車産業は成長し、その後も第二次世界大 戦からの復興に労力を費やした欧州と比べ米国の成長は著しく、1950年代には米国自動車産業は世界の中心となっていた。特に販売の観点からの区分は、米 国で長らく販売第一位を保っているGMの影響は大きく、1950年代からGMが主導した車種多様化による販売上の差別化によりカテゴリー呼称も多様化し た。この流れは現在までつづいており、常に新しい需要を喚起するようなものが導入され、変化に富んでいる。

[編集] 日本での区分

主 に路上を走る車輌として、トラック、バス、乗用車、特殊車輌があり、他に路上外を走る車輌がある。種類は機能的な分類以外に、さまざまな用途の側 面からなされている。たとえば、車の販売上、たとえば、規制や税といった観点である。このような法規制での観点からは国によって自動車の種類は異なる。そ れぞれの観点で便宜を受ける対象者に利用されるのが区別の目的であるためであり、それぞれの区別に対して統一的な一貫性があるものではなく、規制のために 用いられる区分は販売ディーラーと購入者の用いる区別とまったく同一ではないし、車輌を製作する側と販売する側の区別もまったく同一というものではない。 また、車輌の大きなカテゴリーが異なれば、おなじユーザーといっても観点は異なる。一例として、販売/購入の観点からはトラックやバスでは、積載可能な荷 物の容量や乗員数が大きな区分とされる一方、乗用車では、別の観点、つまりボディスタイルや排気量、その他で区別される。法令では、規制と税金の観点から 区分がなされ、排気量の区分も税の観点からのものがベースとなっている。

以下にあげる区分はその一部である。

[編集] 形態別

  • ドア数
    • 2ドア
    • 3ドア
    • 4ドア
    • 5ドア
    • 6ドア以上

[編集] サイズ・排気量別

ロータリーエンジンを搭載した自動車はこの限りでない(税法上、排気量=単室容積×ローター数×1.5とする。ロータリーエンジン#自動車用も参照)。

  • 軽自動車(現在の法令では660cc以下)
    • 一般的な車種では最も小さいサイズ。エンジン排気量が小さいため、高速走行や長時間走行は辛いものの、取り回しが非常に楽で、政策的に自動車税などの諸税や保険料などの維持費が安くされているメリットがある。このことから、公共交通機関の便が悪い地方を中心に生活用に普及している。
    • もともとは室内空間が狭かったが、最近では広い室内を売りにしたモデルが売れ行きをのばしている。
    • 中古車市場での人気が高いため、中古価格は上のクラスの小型車よりも高価である。
    • 2005年頃からの石油価格の高騰で、軽自動車の売れ行きが伸び、日本での最量販クラスになりつつある。
  • 1000ccクラス
    • 小型車、あるいはコンパクトカーリッターカーとも呼ばれる、軽自動車のすぐ上に属するクラス。ヨーロッパのAセグメントに 相当。本体価格は軽自動車とほとんど同じ、大きさは軽自動車より一回り大きい程度であるが、燃費と取り回しに優れ、エンジン排気量が大きくなった分、高速 走行も一応こなせる。ただ、一般に室内がそれほど広くなく、長時間走行は辛い上に、税金や保険料が軽自動車の4倍以上に跳ね上がるデメリットがある。
    • 近年は小型車の品質が向上したため、中型車からこのクラスに乗り換える人が増えており(ダウンサイジング)、ホンダ・フィットトヨタ・ヴィッツなどの各社の戦略車がしのぎを削る。
    • 欧州での最量販クラス。
  • 1500ccクラス
    • 大衆車と呼ばれる、日本では中の下(北米ではサブコンパクトカー)のクラス。ヨーロッパのBセグメントに相当。小型車よりも居住性が改善され、エンジン排気量もさらに上がるため、高速走行や相応の長時間走行をこなせる性能を有する。
    • かつては一般的なファミリーカーとして君臨していた。
    • トヨタ・カローラ日産・ティーダ(旧・サニー)などに代表される各社の主軸車種がしのぎを削る主戦場。しかし、女性を中心とする若いユーザーは小型車や軽自動車を選ぶ傾向があり、ファミリーカーとしての役目はこのクラスから2000ccのミニバンへ移っており、大衆車のユーザー層は高齢化しつつある。
  • 2000ccクラス
    • 日本では中の上(北米ではコンパクトカー)のクラス。ヨーロッパのCセグメントに相当。日本国内での使用を前提とすれば、日常の取り回しや使い勝手と、居住性、高速走行や長時間走行をこなせる性能をバランス良く有する。
    • 日本でタクシー用に使われるサイズの主流。
    • 大きさや性能などの全体的なバランスが取れていることから、市販車ベースのラリー競技用などのモータースポーツにも使われることが多い。
    • 近年の日本では、ファミリーカーとしてこのクラスに属する中型ミニバンが高い人気を誇る。
    • 北米での最量販クラス。
  • 2500~3000ccクラス
    • 日本では上の下(北米では中型車)のクラス。ヨーロッパのDセグメントからEセグメントに相当。豪華志向の車種が多い。車体が大きくなってくるため、取り回しは悪くなる。
    • 日本では、個人で所有する一般的な乗用車の上限あたり。
  • 3000cc以上
    • 日本ではハイエンドに属するクラス。ヨーロッパのEセグメントからFセグメントに相当。最新技術や装備がふんだんに盛り込まれた豪華志向車や、高性能なスポーツカーなど。そのため燃費は良いとはいえず、税金、保険などを含めた維持費もかかる。
    • ほとんどは重役用車や、重役用ハイヤーのような社用車、芸能やスポーツ選手、企業家など特定業種の富裕層成功者ステータスという位置づけが持つような車で、後部座席に座るような高級車や非常に走行性能静粛性能の高い車種が多い。特にスポーツ選手は「体が資本」という考え方から、安全性に優れるとされる大型高級車に乗る人が多い。 メルセデス・ベンツBMWポルシェなどに代表される高級車ブランド各社の主軸車種が、富裕層をターゲットにしのぎを削る主戦場。

[編集] 法令上の定義

道路交通法道路運送車両法の各法令における「自動車」の定義は、上記一般的なものとは多少異なる。

道路交通法
「原動機を用い、かつ、レール又は架線によらないで運転する車であって、原動機付自転車自転車及び身体障害者用の車いす並びに歩行補助車その他の小型の車で政令で定めるもの(以下「歩行補助車等」という。)以外のものをいう。」(同法第2条第1項第9号)
すなわち同法令上は、自動二輪車も「自動車」に該当する。ただし、原動機付自転車に該当するもの(50cc以下)は「自動車」には含まれない。また、路面電車トロリーバスも該当しない。
道路運送車両法
「原動機により陸上を移動させることを目的として製作した用具で軌条若しくは架線を用いないもの又はこれにより牽引して陸上を移動させることを目的として製作した用具であつて、次項に規定する原動機付自転車以外のものをいう。」(同法第2条第2項)
前者と同様に、自動二輪車は「二輪の軽自動車、あるいは、二輪の小型自動車」として扱われる。ただし、原動機付自転車に該当するもの(125cc以下)は「自動車」には含まれない。
道路運送法道路法の各法令においても道路運送車両法と同様の定義が用いられる。

なお、原動機付自転車の定義には、道路交通法と道路運送車両法との各法令の間で定義に差異がある。詳細は同項目を参照。

[編集] JISによる規定

JISではJISD0101自動車の種類に関する用語(制定年月日1964/03/01、最新改正年月日1993/02/01)において自動車について定義している。原動機かじ取り装置などを備えたもので、それに乗車して地上を走行走向)できる車両と定義され、架線に接続された車両(トロリーバスなど)を含み、地上でもレール軌条)の上を走行(走向)するものを含まないとされている。また、自動車は使用場所により、路上走行[自動]車(road vehicle)と路上外走行[自動]車(off road vehicle)にわけられ、路上走行[自動]車に属するものとしてモータビークルトレーラ連結車両モペットモータサイクルが明示されている(詳細はJIS検索を参照)。

JISの上記定義は、JIS文書内で使用する用語の規定であり、法令として定めているもので

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