【3級ガソリン】令和7年度第1回　実施日：令和7年10月5日

空燃比とは、空気とガソリンの割合のこと。
燃料を完全燃焼させるのに理想とされる理論空燃比は、14.7：1（空気：ガソリン）と言われています。

一方、最適な空燃比（混合割合）は、運転状況や燃焼状態で大きく変わるため、理論空燃比に対して“濃い・薄い”空燃比に調整されます。

始動時・高負荷時：濃い空燃比（5：1や7：1など）
低負荷時：薄い空燃比（16：1や20：1など）

空燃比の問題は多いので、濃い・薄いを理解しましょう。
ポイントは『理論空燃比に対して』です。

HCはガソリンそのもの。COは燃焼時の酸素不足で発生します。
有害ガスの発生要因を理解しておくと間違えません。

空燃比のずれによるエンジントラブルは数多くあります。

試験の問題ではありますが、この空燃比の理解が基礎になって整備へとつながっていきますので、しっかりと覚えておきましょう。

吸気抵抗を減らす（体積効率を上げる）ということ一つをとっても、可変吸気のマニホールドやスロットル・バルブを廃止したバルブ・マチック、ターボ・チャージャなど、多くの装置があります。

整備をしていく中で、この装置の目的なに？ということが多く出てくると思います。
問題に出た吸気抵抗や体積効率の理解によって、新しい装置や新機構の早期理解が期待でき、その結果、車全体の理解度向上へとつながっていきます。

測定工具の中にはエンジンを分解したときにしか使わないものもありますので、作業内容によっては使わないこともあると思いますが、頻繁に使う工具も多くあります。

例えば、エンジン不調の車を点検するときに、コンプレッション・ゲージの使い方がよく分かっていないと、エンジンの回転だけで「圧縮圧力は大丈夫だろう」と安易に判断してしまい、散々回り道をした結果、圧縮圧力の低下が原因だったこともあります。

工具の種類や使い方を理解することで早期解決へつながるケースがありますので、しっかりと覚えておきましょう。

オイル・ポンプの良否を判断するために、3つのクリアランス（隙間）測定があります。
クリアランス測定にはシックネス・ゲージを使い、サイド・クリアランス測定では、シックネス・ゲージとストレート・エッジ（真っすぐな金属）を使います。

【チップ・クリアランス】
アウタ・ロータの山とインナ・ロータの山との隙間。
限度を超えている場合は、アウタ・ロータとインナ・ロータを組で交換。

【ボデー・クリアランス】
ポンプ・ボデーとアウタ・ロータとの隙間。
限度を超えている場合は、ポンプ・ボデー、アウタ・ロータ、インナ・ロータを組で交換。

【サイド・クリアランス】
ロータとカバー取り付け面との隙間。
限度を超えている場合は、ポンプ・ボデー、アウタ・ロータ、インナ・ロータを組で交換。

各クリアランスの測定箇所と限度を超えていた場合の交換部分。
チップ・クリアランスはロータのみ。
ボデーとサイドはボデーとロータを全交換になります。

インナ・ロータが駆動、アウタ・ロータが受動で、回転方向は同一です。

オイル・ポンプのクリアランス測定の機会は多くありません。
油圧系のエンジントラブルでエンジンを分解したときには、オイル・ポンプを即交換することが多いためです。

しかし、オイル・ポンプの不具合なのか確証が持てない場合には、クリアランスを測定し、異常がなければポンプ周辺を清掃して再使用することもあるので、整備士として良否判定の手順は理解しておくべきでしょう。

まずは、プレーン型、バレル・フェース型、テーパ・フェース型の形状・特徴を覚えておきましょう。

問題の答えはアンダ・カット型です。アンダ・カット型は名前どおり、リング下部がカットされていることを覚えておきましょう。

ピストン・リングの固着によって圧縮が保てず、エンジントラブルになる事例があります。
固着してしまう原因の多くは、エンジン・オイルの交換がされなかったことによるオイルの劣化です。

リングの固着を解消する添加剤を入れることで不具合が改善することもありますが、オイルの劣化に起因する不具合は多岐に渡りますので、オイル交換は確実に行うようにしましょう。

冷却水が沸騰すると、気泡が発生し冷却効率が著しく低下します。
しかし、冷却水をできるだけ高温に保った方がエンジン効率は上がるため、100℃になっても沸騰しないよう、ラジエータに圧をかけて沸点が上げられています。

この原理は、気圧の低い山の上などでお湯を沸かすと70℃程度で沸騰することの逆の考え方です。

ラジエータの圧を上げるため、一般的にはラジエータのふたとしてラジエータ・キャップが使われており、ラジエータ・キャップは、プレッシャ・バルブとバキューム・バルブで構成されています。

プレッシャ・バルブとバキューム・バルブにはそれぞれスプリングが組み込まれており、圧力が規定値以上になるとスプリングが押し縮められプレッシャ・バルブが開き、冷却水はサブ・タンクへ送られラジエータ内の圧力が調整されます。

冷却水の温度が下がって収縮したときにはラジエータ内が負圧になるため、負圧に引き込まれることでバキューム・バルブが開き、サブ・タンクから冷却水を戻しています。

ラジエータ・キャップで大切なのは、圧力が上がったときに開く“プレッシャ・バルブ”と、圧力が低下して負圧になったときに開く“バキューム・バルブ”の2つです。
名前と合わせて役割を覚えましょう。

ラジエータ・キャップの劣化によって冷却水が減るトラブルにつながるケースは多くあり、そのままにしておくと冷却不足によるオーバーヒートへとつながります。

ラジエータ・キャップは、トラブルになる前に予防整備として交換することが重要です。
早めに交換する必要性をきちんと説明するためには、内部構造の理解が大切になってきます。

ダイヤグラムは右回り。
ダイヤグラムにシリンダ番号を入れていくときは、点火順序の順に左回りに入れていく。

排気上死点（オーバーラップ上死点）のみ、2か所に同じシリンダ番号が入る。（排気上死点＝吸入が始まるところだから）

問題の初期状態のダイヤグラムと、クランク回転後のダイヤグラムの二つを書く。

同軸上のクランク・ピン部分の数字は、必ず“足して5”になる。

バルブ・クリアランスはカムの状態を見ながら測定するため、ダイヤグラムなどを意識することはないですが、エンジンの動きを知るうえでの筆記問題ということで、ぜひ覚えておきましょう。

エレメントが目詰まりすると入口側の圧力が上がる。

バイパス・バルブとリリーフ・バルブの勘違いに注意。

オイル・フィルタの交換は、エンジン・オイル交換と同時、または、オイルを2回交換するごとに1回が一般的です。

目立たない部品ですが、交換を怠っていると小さいゴミが残ったままオイルが循環し、様々な箇所の故障リスクにつながりますので、定期的に交換することが大切です。

水温センサと吸気温センサの特性は同じ。

バキューム・センサの信号電圧は、アクセルを踏んでいくと高くなる。

O2センサの構造では、内面と外面の文章入れ替えに注意。

水温センサに使われているサーミスタは、“特性ずれ”の故障を起こすことが多く、エンジンECUに間違った水温の信号が入ることで、エンジン不調のトラブルにつながることがあります。

センサの点検を行うときには、温度と抵抗の変化で見ていくことがあるため、ここで学ぶ構造や特性が基本となって、のちの点検につながります。

ガソリン・エンジン自動車から排出される有害ガスは、主に“ブローバイ・ガス”、“燃料蒸発ガス”、“排気ガス”の3つ。

【ブローバイ・ガス（吹き抜けガス）】
燃焼室からピストンとシリンダ壁の隙間を通ってクランクケース内に吹き抜けた未燃焼ガス。
主成分はガソリンの成分であるHCです。

吹き抜けたガスを溜め込まないように、ブローバイ・ガスをインテーク・マニホールドへ戻すためのPCV（ポジティブ・クランクケース・ベンチレーションの頭文字）バルブが付いています。

【燃料蒸発ガス】
燃料タンクなどの燃料装置から燃料が蒸発し、大気中に放出されるガス。
これも主成分はHCです。

燃料蒸発ガスを大気に放出しないよう、燃料蒸発ガス排出抑止装置が設けられています。

【排気ガス】
燃焼したあと、マフラーから排出されるガス。
大部分が人体に無害なものですが、一部有害な成分を含んでいます。

[無害]
CO2：二酸化炭素、H2O：水、N2：窒素
[有害]
CO：一酸化炭素、HC：炭化水素、NOx：窒素酸化物

三元触媒は化学反応により、エンジンから排出された有害ガスであるCO、HC、NOxを、酸化と還元作用によりCO2、H2O、N2へと変換する装置です。

NOxはO2（酸素）を取るとN2になり、COとHCはO2（酸素）を加えることでCO2とH2Oになります。

O2を取ることを還元、O2を加えることを酸化といいます。

PCVバルブにはスプリングが取り付けられ、インテーク・マニホールド圧力とスプリングの引き合いによってバルブが動きます。

エンジン停止時には、スプリングの力によって通路は全閉しています。

EGRは、Exhaust Gas Recirculation（排気ガス再循環）の頭文字を取ったもので、排気ガスの一部をインテーク・マニホールドへ戻すための装置です。

エンジンは、理論空燃比付近で燃焼しているときほど燃焼状態が良くなりますが、その分最高燃焼ガス温度が高くなっています。

そこで、燃え終わった排気ガスをインマニへ戻し、混合気に排気ガスを混ぜた状態で燃焼させることで、わざと燃えを悪くさせます。

その結果、最高燃焼ガス温度が下がります。

そのため、最高燃焼ガス温度を下げることがNOxの低減につながります。

三元触媒：酸化と還元、有害ガスを無害ガスへ浄化。

PCVバルブ：低負荷→通路狭い、高負荷→通路広い

構造の基本が分かると、「なぜ触媒が必要なのか？」「ブローバイ・ガス還元装置の点検ってどうやるの？」ということへの理解につながります。

車検の点検項目である“ブローバイ・ガス還元装置の点検”は、「この点検どうやるの？」という話になることが多いです。
この点検は、PCVバルブの作動に異常がないかを見ていきますが、PCVバルブの作動が分かっていないと点検自体が理解できません。

ピストン・リングをピストンのリング溝から脱着するときには、リングを広げる必要があります。
手で広げようとするとリングが折れてしまうこともあり、ピストン・リング・リプレーサは、ピストン・リングを広げるためのものです。

ピストン・リングには外側に張る力があります。
これは、リングの“張り”といわれるもので、張りがあるからリングはシリンダに密着することができます。

そのため、ピストンにリングを付けた状態でシリンダへ挿入しようとしても、リングが引っかかってしまい入りません。

そこで、ピストン・リング・コンプレッサでリングを圧縮した状態にし、ハンマの柄でピストンを押し込みながらシリンダへ挿入していきます。

用途に応じた適切な工具を使うことが部品を壊さないことにつながるので、「直すつもりが壊してしまう」ことのないよう工具の知識も持っておきたいものです。

しかし、専用工具は使用頻度が少ない割に高額なものが多く、代用できるものがあれば専用工具以外でも問題ないこともあるため、大切なのは「何をするのか？」「専用工具じゃないとできないのか？」を考え、判断する習慣を付けておくことだと思います。

オーバラン・クラッチにはワンウェイ・クラッチが使われていて、一方向は回転、逆方向にはロックするようになっています。

自転車のペダルのようなイメージで、ペダルが前回転のときには力を伝え、後回転ではフリーになることで力を伝えないようにします。

アーマチュアの回転をエンジンに伝えるときにはクラッチがロック方向になり、エンジンが始動するとエンジン側からアーマチュアが回されないよう、クラッチがフリーになることでアーマチュアの破損を防ぎます。

減速機構は自転車のギヤと同じで、出力側の回転数を落として回転力を上げています。
トランスミッションやその他のギヤにもよく使われているため、今後の基礎になる考え方ですし、細かい構造を知ることで説明にも説得力が増し、お客様からの信頼にもつながると思います。

冷却装置には「水冷式」と「空冷式」があり、自動車には一般的に水冷式が使われています。

水冷式は、冷却水を循環することでエンジンを適温に保っており、冷却水には機能性を向上させるため、様々な添加剤が使われています。

また、エンジンが冷えているときは早く適温にするため、サーモスタットを使って循環経路を変えることで一時的に冷却を止めています。

サーモスタットは常に冷却水にさらされており、規定の温度までは閉じています。中にはワックスが入っており、規定の温度になるとワックスが膨張し、サーモスタットが開いて冷却水が通っていけるようになります。

サーモスタットが開く規定の温度は、サーモスタットによって「〇〇℃」と設定されています。

【冷間時】
サーモスタットが閉じて、冷却水はエンジン内部のみを循環します。

【暖機後】
サーモスタットが開くことで、ラジエータを通り冷やされた冷却水がエンジン内を循環するようになります。

サーモスタットには“ジグル・バルブ”が付いているものがあり、ジグル・バルブは、冷却系統のエア抜きを容易にする働きがあります。