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【図解】車のガソリンの減り方が途中から早く感じるのってなぜ?

車を運転していて、ガソリンの減り方に疑問を持つことはありませんか?ガソリンメーターを見ていると、満タンからはなかなか減らないのに、半分を過ぎたあたりから急に減りが早くなってあやうくガス欠に。。。なんて経験をした人も多いと思います。

実はこれ勘違いでも気のせいでもなくて、ほとんどの車で実際に起きていることなんです。運転席のメーターが指すガソリン量と、実際のガソリンの消費量は一定じゃなということです。この記事では簡単な図を用いてその理由を紹介します。

ガソリンの残量によって燃費が変わる?

車の燃費に影響を与えるものの一つに、車自体の重量があります。基本的に同じ車であれば軽い方が燃費がよくなります。その重量には当然ガソリンの重量も含まれていますが、車はガソリンをエンジン内部で燃やしさらに燃焼によって生成された水蒸気やガスを大気に開放しています。つまり、消費された分のガソリンの重量だけ車は軽くなることになります。

これは、ガソリンの減りが走行とともに早くなることとは逆行しています。(一応参考として述べておきますが、燃費のためガソリンを半分しか入れない等の努力をしても効果は1%にも満たないです。)

何か別の理由があるということです。

車のガソリンタンクの特徴を理解しよう

その別の理由を理解するためには車に搭載されているガソリンタンクの特徴について理解する必要があります。

普段車をよく運転する人でも車のガソリンタンクを見る機会は少ないと思います。ガソリンタンクの場所は車種により異なりますが、後席の下側にシートと車体を隔てて設置されていることが多いです(一部全席の下側にある車もあります)。

ここでは、この現象のもととなっている主な特徴2つを図を用いて説明していきます。

特徴その1:ガソリン残量の計測方法

下の図は、一般的な車のガソリンタンクの模式図です。実際はもう少し複雑な構造ですが、理解しやすくするために簡素化しました。

ガソリンタンクの中にはフロートと呼ばれる、浮きが設けられていています。図で言うと赤い○の部品です。フロート(float)とは文字通り、釣りの浮きと同じようなもので、タンク内のガソリン液面変化と連動して上下します。

そしてこのフロートが動くことによる根元部分の回転角度の変化を、タンクの外壁に固定された残量計(図中緑色の部品)で計測することにより、ガソリンの残量を知ることができます。

みなさんが普段目にされているガソリンメーターの表示は、この残量計のセンサーから送られてきた情報だったわけですね。

とここで、カンの鋭い方は気づかれたかもしてませんが、この残量を計測する方法により、あることが起きてしまうんです。下の図を見てください。

上図の左側は、ガソリンを普通に満タンにしたときの状態です。給油時にノズルが満タンを検知し自動で停止したときですね。

右側は、フィラーチューブと呼ばれる、給油口からタンクをつなぐチューブの中まで一杯に給油した状態です。給油ノズルが自動停止したあとも何度も給油することで、この右側のような状態になります。

このとき左右どちらの状態もタンク内部のフロートは一番上=満タンの状態を指すことになり、運転席のメーターも全く同じ満タンを状態を示すことになってしまいます。

フロート式の残量計では、フィラーチューブギリギリまで入れてしまう場合など、一定以上給油した分のガソリンの増減は検知することができないんです。

この特徴により、ガソリンメーターの表示が満タンからなかなか減らないという現象が起きていたんです。もちろん説明するまでもなく、タンク内のセンサーで計測できていないだけで実際にガソリンは減り続けていますので悪しからず。

特徴その2:ガソリンタンクの形状

特徴その1に示したガソリンタンクは簡素化したため長方形(直方体)でしたが、実際のタンクの形状は3次元的に複雑なものとなっています。この形状も車により様々ですが、大体下図の左右いづれかのような形をしています(これも実際はもう少し複雑な形状です)。

左側:FF車(エンジン前方配置前輪駆動車)に多い。
右側:FR(エンジン前方配置後輪駆動車)車や4WD車に多い。

いづれも直方体ではなく、タンクの下側が削られたような形状になっています。この削られた部分には、車両前方のエンジンから延びる排気管や、後輪に動力を伝えるためのシャフトが通ることになります。どちらも通常のガソリン車には必要なものなので、ほとんどの車でこのような形になります。

この下側にいくほど断面積が小さくなるというタンク形状のため、あることが起きてしまいます。もうお気づきですね。そう、メーターの半分を過ぎたあたりから、急にガソリンが早く減りだすあの現象です。

ある例を見ていきましょう。下図のような断面をもつガソリンタンクを想定します。擬似的に高さを4分割すると下の方から4L、10L、13L、13Lで合計40L入ります。

このとき実際のガソリンの量とメーター表示がどうのようになるかというと、かなりざっくりですがこうなります。

満タン40Lの車でも、メーターが半分を示すころには、実際のガソリン残量は半分よりも少ない14Lしか残っていないことになります。そしてメーターの表示が1/4になったときには40Lの1/10の4Lしか残っていません。

これは少し極端な例ですが、実際の車でもこれと同じような減少が起きているのです。これが、みなさんが感じている、「半分を過ぎたあらりから急にガソリンの減りが早くなる」現象の正体です。

まとめ

いかがでしたか?これまでガソリンの減り方についてなんとなく不思議に思ってきた方も、スッキリできたのではないでしょうか?

最近の車は燃費もかなり良くなりましたが、まだイケると余裕をかましているうちにうっかりガス欠にならないよう、早めの給油を心がけてください。

  • ガソリンが満タンからなかなか減らない理由
    →ガソリンタンク内の残量計の仕組み上、フィラーチューブ内等まで給油した場合検知できないから
  • 半分を過ぎたあたりから急にガソリンの減りが早くなる理由
    →ほとんどの車のガソリンタンクが下にいくほど容量が少なくなる形状となっているから

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