クルマの進化を支える？樹脂製燃料タンクのメリット・デメリット
車を知りたい
先生、自動車の燃料タンクに樹脂製のものがあると聞きましたが、鋼板製と比べてどんなメリットがあるんですか？
自動車研究家
いい質問だね！樹脂製燃料タンクは、高密度ポリエチレンという素材でできていて、鋼板製に比べて複雑な形状に加工しやすいんだ。そのため、限られたスペースでもより多くの燃料を搭載できるというメリットがあるんだよ。
車を知りたい
なるほど！スペースを有効活用できるんですね。でも、樹脂だと強度が心配です…
自動車研究家
その通り！樹脂は鋼板より衝撃に弱いので、安全性を確保するために、タンクを多層構造にしたり、肉厚にしたりする工夫がされているんだ。だから、必ずしも樹脂製だからといって軽いとは限らないんだよ。
樹脂製燃料タンクとは。
自動車用語の「樹脂製燃料タンク」は、高密度ポリエチレン製のタンクを指します。形状を自由に設計できるため、限られたスペースでも効率的に燃料を貯蔵できます。鋼鉄製と比べて軽量化しやすいというメリットがある一方、衝突時の安全性を確保するため、多層構造にしたり肉厚にしたりする必要があり、必ずしも軽量になるとは限りません。樹脂製は鋼鉄製よりも、燃料の透過性、衝撃・圧力・火災・熱への耐久性など、安全性に配慮した設計が求められます。ただし、少量生産の場合、型の費用が抑えられる樹脂製タンクの方がコストを抑えられる傾向があり、ヨーロッパ車での採用事例が多く見られます。
樹脂製燃料タンクとは？
ガソリン車やディーゼル車には、燃料であるガソリンや軽油を貯蔵しておくための燃料タンクが搭載されています。かつて、この燃料タンクは金属製が主流でしたが、近年では樹脂製燃料タンクを採用する車種が増えています。樹脂製燃料タンクとは、文字通り樹脂材料を用いて作られた燃料タンクのことです。
では、なぜ樹脂製燃料タンクが従来の金属製燃料タンクに取って代わりつつあるのでしょうか？この疑問を紐解くべく、まずは樹脂製燃料タンクの構造や特徴、メリット・デメリットについて詳しく見ていきましょう。
自由な形状でスペース効率アップ
クルマの低燃費化や電動化が進む中で、燃料タンクは密かに進化を遂げています。なかでも注目されているのが、金属製から樹脂製への変化です。従来の金属製と比べ、樹脂製燃料タンクはさまざまなメリットを持っています。
樹脂製燃料タンクの最大のメリットは、その自由な形状にあります。金属製のように加工の制約を受けにくい樹脂素材を用いることで、複雑な形状のタンクを容易に作ることができます。これは、限られたスペースを有効活用しなければならない自動車設計において、大きなメリットとなります。
例えば、床下に複雑な凹凸がある場合でも、樹脂製燃料タンクであれば、その形状に合わせてぴったりとフィットさせることができます。これにより、デッドスペースを減らし、限られたスペースを最大限に活用することで、車内の居住空間を広くしたり、荷室容量を拡大したりすることが可能になります。
軽量化は必ずしも実現するわけではない？
樹脂製燃料タンクの大きなメリットとして挙げられるのが、軽量化です。金属製のタンクに比べて大幅な軽量化が可能となり、燃費向上やCO2排出量削減に貢献します。
しかし、樹脂製燃料タンクだからといって、必ずしも軽量化が実現するわけではありません。使用する樹脂の種類や成形方法によっては、金属製タンクよりも重くなってしまうケースもあるため注意が必要です。
軽量化を実現するためには、樹脂材料の選択だけでなく、タンクの形状や構造を最適化することが重要です。
樹脂製タンクの安全性確保への取り組み
自動車の燃料タンクといえば、かつては金属製が主流でした。しかし近年では、軽量で自由な形状に加工しやすい樹脂製の燃料タンクが急速に普及しています。特に、燃費向上や衝突安全性向上の観点から、樹脂製タンクは大きなメリットを持っています。
しかし、樹脂という素材の特性上、金属製と比べて衝撃や熱に弱いという側面も持ち合わせています。そのため、万が一の事故時における燃料漏れや火災のリスクを最小限に抑えるための安全対策が、樹脂製燃料タンクには不可欠です。
自動車メーカーや部品メーカーは、樹脂製タンクの安全性を高めるために、さまざまな技術開発や工夫を凝らしています。例えば、耐衝撃性を高めるために、タンクの材質に強化プラスチックを採用したり、タンクの構造を多層化したりといった取り組みが行われています。また、熱による変形を防ぐために、タンクの周囲に断熱材を施したり、燃料の温度上昇を抑える冷却システムを導入したりするなど、多角的な対策が講じられています。
さらに、製造過程においても厳格な品質管理が実施されています。最新の検査技術を用いることで、製造段階で発生する可能性のある微細な欠陥も見逃さず、高い安全性を確保しています。こうしたたゆまぬ努力によって、樹脂製燃料タンクは、安全性と環境性能を高い次元で両立する、自動車の進化を支える重要な部品として、その存在感を増しています。
樹脂製タンクのメリット・デメリットと今後の展望
自動車の燃料タンクといえば、かつては金属製が主流でした。しかし、近年では樹脂製の燃料タンクを採用する車種が増加しています。ここでは、金属製に代わりつつある樹脂製タンクのメリット・デメリット、そして今後の展望について解説します。
樹脂製タンクの最大のメリットは、その軽量性にあります。金属製と比較して大幅な軽量化が可能になるため、燃費向上に大きく貢献します。また、複雑な形状に加工しやすいことも大きな利点です。車体のデザインやスペース効率の向上に繋がり、設計の自由度も高まります。さらに、錆びにくいという点もメリットとして挙げられます。金属製のように腐食の心配が少ないため、耐久性にも優れています。
一方で、樹脂製タンクにはデメリットも存在します。まず、金属製と比べて耐衝撃性が低い点が挙げられます。外部からの衝撃によって破損するリスクを考慮する必要があります。また、透過性が高いことも課題です。燃料の蒸発を防ぐために、多層構造にしたり特殊なコーティングを施したりするなど、対策が必要となります。
今後の展望としては、素材の進化や加工技術の向上により、樹脂製タンクのメリットがさらに活かされていくと考えられます。軽量化による燃費向上は、環境問題への意識が高まる現代において非常に重要です。また、電気自動車や燃料電池車など、次世代モビリティへの搭載も視野に入れ、樹脂製タンクの開発はますます進展していくでしょう。