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2017年6月~7月新刊

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2017年6月新刊
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Si新書既刊101~200

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Si新書『カラー図解でわかるクルマのメカニズム』概要
青山元男

 現代クルマ事情では、"走り屋"といわれるクルマ好き向けモデルでなく、家庭向きの実用的なファミリーカーが主流となっている。どのようなクルマを選びにしろ、クルマ好きとその予備軍にぜひ知っておいてもらいたい知識を、本書では基礎のキソから解説した。構造からさらに一歩踏み込み、どうして、どうやってといった原理から説明している。原理がわかると、クルマのしくみをより深く理解できるだろう。

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なぜ車輪が回るとクルマは進むのか? 基本的なしくみをわかりやすく解説!
『カラー図解でわかるクルマのメカニズム』
著者:青山元男(あおやま もとお)
価格:952円+税 色数:オールカラー
ジャンル:乗物 刊行:2013年1月 ISBN:978-4-7973-6527-6

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<著者>
青山元男(あおやま もとお)
1957年生まれ。慶應義塾大学経済学部卒業。出版社および編集プロダクションにて音楽雑誌、オーディオ雑誌、モノ雑誌の編集にたずさわったのち、フリーライターとして独立。自動車雑誌、モノ雑誌など幅広いジャンルの雑誌や単行本で執筆。自動車関連では構造、整備、ボディケアをはじめカーライフ全般をカバー。自動車保険にも強くファイナンシャルプランナー(CFP)資格者である。おもな著書に『図解 クルマのメカニズム』『図解雑学 F1マシンの秘密』『史上最強カラー図解 クルマのすべてがわかる事典』『とってもやさしい! クルマのしくみ』(ナツメ社)などがある。
>>著書/監修書一覧

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<目次>
序章 メカニズムを知るその前に
 進む、止まる、曲がるがクルマとしての機能を満たす3要素
     ~駆動、制動、操舵~

第1章 クルマが進むメカニズム
 01-01 タイヤと路面との間に摩擦があるからクルマが前進できる
     ~摩擦力と駆動力~
 01-02 摩擦力の限界を超えるとクルマが駆動できなくなる
     ~摩擦力の限界~
 01-03 駆動力が発生すると加速度が生じて速度が高まる
     ~力と加速度~
 01-04 クルマは走行抵抗と戦いながら走行を続けている
     ~慣性と走行抵抗~
 01-05 動いているクルマには運動エネルギーがある
     ~運動エネルギー~
 01-06 坂道では高さというエネルギーが味方になったり敵になったり
     ~位置エネルギー~
 01-07 路面に傾斜があると駆動力が小さくなってしまう
     ~傾斜と摩擦力~
 01-08 タイヤの変形と空気の圧力や摩擦がクルマの走行を妨げる
     ~走行抵抗~
 01-09 エンジンは2段階でエネルギーを変換する
     ~熱機関と内燃機関~
 01-10 ピストンとシリンダーで燃焼する空間をつくりだす
     ~エンジンの基本構造~
 01-11 吸気、圧縮、燃焼・膨張、排気の4行程でエンジンが動作する
     ~ガソリンエンジンの4サイクル~
 01-12 吸気、圧縮、燃焼・膨張、排気の4行程でエンジンが動作する
     ~ディーゼルエンジンの4サイクル~
 01-13 燃料のエネルギーのすべてを運動エネルギーに利用できない
     ~熱効率~
 01-14 エンジンの回転する力をそのまま車輪に伝えても走行できない
     ~エンジンの性能~
 COLUMN1 ロータリーエンジン

第2章 エンジンの基本メカニズム
 02-01 ピストンの往復運動を回転運動に変換しないと使えない
     ~クランク機構~
 02-02 エンジンが運動エネルギーを発生するのは燃焼・膨張行程だけ
     ~多気筒化とフライホイール~
 02-03 金属のかたまりの中にシリンダーをつくってピストンを収める
     ~シリンダーブロックとシリンダーヘッド~ 
 02-04 シリンダーとピストンに囲まれた空間で力を生みだす
     ~燃焼室と排気量~
 02-05 気筒数が多いほど高出力にでき回転がなめらかになる
     ~気筒数とシリンダー配列~ 
 02-06 力を発生する際に往復運動したり回転運動したりする部分
     ~主運動系~
 02-07 4行程に合わせて開閉し吸気と排気をコントロールする
     ~吸排気バルブ~
 02-08 クランクシャフトの回転を利用してカムの開閉を行う
     ~バルブシステム~
 02-09 吸排気バルブの開閉するタイミングには微妙なずれがある
     ~バルブタイミング~ 
 02-10 エンジンが動作するにはさまざまなシステムの助けが必要
     ~エンジン本体と補機~
 COLUMN2 直列6気筒エンジン

第3章 エンジンを作動させるメカニズム
 03-01 エンジンにきれいな空気をスムーズに供給する
     ~吸気装置~
 03-02 アクセルペダル操作に応じて吸気の量をコントロールする
     ~スロットルバルブ~
 03-03 排気をスムーズに排出しないと次の燃焼が正常に行えない
     ~排気装置~
 03-04 大気汚染を引き起こさないように有害物質を無害なものに変える
     ~触媒コンバータ~
 03-05 排気ガスの圧力と温度を下げて静かに安全に排出を行う
     ~マフラー~
 03-06 最適な量の燃料を最適なタイミングで噴射してエンジンに供給
     ~燃料装置~
 03-07 燃料は空気と混合しやすいように微細な霧状にして噴射される
     ~ポート噴射と筒内噴射~
 03-08 高圧電流による放電火花によって混合気に着火を行う
     ~点火装置~
 03-09 コンピュータが電流を断続させて高圧電流をつくりだす
     ~ダイレクト点火装置~
 03-10 電極を細くとがった形状にすることで強い火花を飛ばしている
     ~点火プラグ~
 03-11 さまざまな情報を集めてエンジンの状態をコントロールする
     ~エンジン制御コンピュータ~
 COLUMN3 超希薄燃焼

第4章 エンジンをアシストするメカニズム
 04-01 エンジンが熱すぎると正常に動作できなくなってしまう
     ~冷却装置~
 04-02 冷却液は100℃ を超えても沸騰することがない
     ~加圧冷却~
 04-03 エンジンが冷えすぎていてもさまざまなデメリットがある
     ~サーモスタット~
 04-04 エンジン内の部品がスムーズに動けるようにする
     ~潤滑装置~
 04-05 潤滑以外にもエンジンオイルにはさまざまな役割がある
     ~エンジンオイル~
 04-06 モーターの力でクランクシャフトを回転させて始動を行う
     ~始動装置~
 04-07 エンジンの力で発電を行い始動や電力不足に備える
     ~充電装置~
 04-08 化学変化を利用して電気を蓄えたり放出したりする
     ~バッテリー~
 04-09 圧縮した空気をエンジンに送り込むことで性能を向上させる
     ~過給機~
 COLUMN4 オイルとフルード

第5章 車輪に回転を伝えるメカニズム
 05-01 クルマには前輪で駆動する方式と後輪で駆動する方式がある
     ~動力伝達装置と駆動方式~
 05-02 変速を行うことで回転数とトルクを走行に最適な状態に変える
     ~歯車や滑車と変速~
 05-03 手動操作の有無や変速の段階によって変速機は分類される
     ~変速機~
 05-04 ギア比の異なる歯車の組み合わせのなかから必要なものを選ぶ
     ~MT~
 05-05 摩擦を利用して回転する軸同士をなめらかにつないでいく
     ~クラッチ~
 05-06 液体の流れで回転を伝達すると同時にトルクを増幅する
     ~トルクコンバータ1~
 05-07 クリーピングによって扱いやすい性能をクルマに与えてくれる
     ~トルクコンバータ2~
 05-08 液体の圧力を利用して力を伝達することで機械を動作させる
     ~油圧機構~
 05-09 天体のように動作する歯車を使ってATは変速を行っている
     ~遊星歯車~
 05-10 コンピュータの指示によって走行状況に応じて変速される
     ~AT~
 05-11 プーリーの幅を変化させて実質的な直径を変えて変速する
     ~CVT~
 05-12 カーブを曲がっていくときは左右輪の回転速度が異なる
     ~ディファレンシャルギア~
 05-13 左右の駆動輪が受ける抵抗の大きさに応じて回転を分配する
     ~デフとファイナルギア~
 05-14 デフの弱点を解消すると同時に旋回時の走行性能を高める
     ~LSD~
 05-15 位置関係が変化してもシャフトで回転を伝えることができる
     ~シャフトとジョイント~
 05-16 悪路の走破性だけが4WDの魅力ではない
     ~4輪駆動~
 05-17 前後輪の回転速度差を吸収してスムーズにカーブを走行する
     ~フルタイム4WD~
 05-18 必要な状況になると自動的に2WDから4WDに切り替わる
     ~スタンバイ4WD~
 COLUMN5 トロイダルCVT

第6章 クルマを止めたり曲がらせたりするメカニズム
 06-01 摩擦力の反力としてクルマを減速させる制動力が発揮される
     ~制動力と摩擦力~
 06-02 油圧機構によってペダルを踏んだ力をブレーキ本体に伝える
     ~フットブレーキ~
 06-03 円板を両側から挟み込むことで摩擦熱を発生させて減速を行う
     ~ディスクブレーキ~
 06-04 円筒の内側に摩擦材を押しつけることで摩擦熱を発生させて減速を行う
     ~ドラムブレーキ~
 06-05 大気の圧力を利用してブレーキペダルを踏む力をアシストする
     ~倍力装置~
 06-06 タイヤと路面との摩擦力の限界を超えないようにコントロール
     ~ABS~
 06-07 ツメを引っかけることでブレーキの作動状態を維持する
     ~パーキングブレー~
 06-08 カーブを曲がるためには遠心力に対抗する力が必要になる
     ~遠心力と求心力~
 06-09 タイヤの摩擦と変形によって曲がっていこうとする力が生まれる
     ~コーナリングフォースと摩擦力~
 06-10 横から押すことでタイヤの向かおうとする方向を変える
     ~操舵装置~
 06-11 油圧やモーターの力を利用してハンドルの操作をアシストする
     ~パワーステアリングシステム~
 COLUMN6 エンジンブレーキ

第7章 車輪とそれを支えるメカニズム
 07-01 タイヤの接地を確保することで安定して安全に走行させる
     ~サスペンションシステム~
 07-02 慣性力や遠心力がクルマを傾ける力として作用する
     ~クルマの挙動~
 07-03 スプリングの動きを制御してサスペンションとして機能させる
     ~スプリング~
 07-04 オイルが小さな穴を通過する際の抵抗で振動を吸収する
     ~ショックアブソーバー~
 07-05 どの部分を支えるかで車輪の動き方が異なったものになる
     ~車軸懸架式サスペンション~ 
 07-06 使用するアームの数で異なった性能のサスペンションになる
     ~独立懸架式サスペンション~ 
 07-07 部分ごとに異なった性質のゴムが使われている
     ~タイヤ~
 07-08 タイヤと路面の間に入った水を溝を利用してスムーズに排出
     ~トレッドパターン~
 07-09 高さと幅の比率によってタイヤの性格が変化する
     ~偏平率~
 07-10 内部の空気の圧力が変化するとタイヤの性能が変化する
     ~空気圧~
 07-11 ホイールがあるから確実にタイヤに回転を伝えることができる
     ~ホイール~
 07-12 ホイールやタイヤが軽量なほど軽快な足回りになる
     ~バネ下重量~
 COLUMN7 ポンピングブレーキ

第8章 電気自動車とハイブリッド自動車
 08-01 エンジンではなくモーターの力で走行するクルマ
     ~電気自動車~
 08-02 交流でつくりだされる回転する磁界の中で永久磁石が回転する
     ~永久磁石形同期モーター~
 08-03 捨てていたエネルギーを回収することでむだを減らせる
     ~回生制動~
 08-04 電池の容量を大きくするほど航続距離を伸ばすことができる
     ~二次電池式電気自動車~
 08-05 車載タンクの水素と空気中の酸素から電気をつくって走行する
     ~燃料電池式電気自動車~
 08-06 2種類の動力源を搭載することで効率よく走行できるクルマ
     ~ハイブリッド自動車~ 
 08-07 回生制動のエネルギーを利用してモーターでアシストを行う
     ~パラレル式ハイブリッド~
 08-08 両方の動力源を効率よく使って走行するハイブリッド自動車
     ~スプリット式ハイブリッド~

<ページサンプル>
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