日産 VCエンジン&マツダ SKYACVTIV-Xは実用化目前!? 内燃機関は新時代へ!!

 自動車の“心臓”は、100年以上ずっと内燃機関=エンジンだった。いっぽう、ここ最近、EVなどモーターが新たなパワーユニットとして注目を浴びている。

 「内燃機関にはもう進化の余地はあまり残されていない」。そう思われ始めたなか、技術革新の『壁』をうち破った2つのエンジンが、まもなく市販化に漕ぎ着けようとしている。

 可変圧縮比を世界で初めて実現した日産のVCエンジンとマツダのSKYACTIV-X。2つのエンジンが、内燃機関の新たな歴史を切り開く!!

文:鈴木直也/写真:NISSAN、MAZDA
ベストカー2017年12月10日号


ディーゼルでしかできなかった『圧縮着火』を実現

SKYACTIV-Xを載せたアクセラの試作車
SKYACTIV-Xを載せたアクセラの試作車

 内燃機関が生まれてから140年、これだけ長いことやってると有望な技術革新のネタは掘り尽くしたかと思われていたが、最近は注目の新技術が次々に登場している。

 で、その注目の新技術ナンバーワンは、いうまでもなくマツダのSKYACVTIV-Xだ。

 内燃機関の効率(熱効率)を高めるにはさまざまなアプローチがある。たとえば、圧縮比(膨張比)を上げるなんてのがポピュラーな手法だ。

 そのほか、熱損失や摩擦損失を減らすなど、さすがに140年も研究してるから基本メニューはぜーんぶわかってる。そのなかで、「わかってるけどなかなか実現できない」のが、薄~い混合比で(ガソリンを)燃やすということ。

 熱力学的には、これを「作動ガスの比熱比を上げる」と表現されるんだけど、要はシリンダーの中は、比熱比の高い空気やCO2の割合を高めるのがよろしいってことですね。

 ところが、ご存じのとおりガソリンと空気の理論空燃比は1対14.7と決まっていて、これを外れるとすぐご機嫌ナナメになる。実用上は1対20くらいまで。それ以上空燃比を薄めると、もうプラグの周りだけしか火がつかなくなったり、途中で失火したりする。

 SKYACTIV-Xは「圧縮着火」という発想で、この希薄燃焼問題をイッキに突破した新技術だ。その仕組みは簡単には説明しきれないけれど、要するにディーゼルみたいに圧縮比を上げてゆくと、どんなに薄い混合気でも自己着火するポイントがある。その原理を応用したものなんですね。

マツダが公開したSKYACTIV-Xエンジン。排気量は1997ccでリッター100psに迫る190psを発揮するという
マツダが公開したSKYACTIV-Xエンジン。排気量は1997ccでリッター100psに迫る190psを発揮するという

『圧縮比を自在に』理想の効率を実現した日産

可変圧縮比のVCエンジン。2Lながら272ps/390Nmというパワー&トルクを発揮
可変圧縮比のVCエンジン。2Lながら272ps/390Nmというパワー&トルクを発揮

 これ以外でも、日産はクランク/コンロッドの連結部に可変リンク機構を入れて、作動中のエンジンの圧縮比を自由自在に可変できるユニークなエンジンを開発中。

 ターボと組み合わせて、低負荷域は高圧縮、高速/ハイブースト域は低圧縮といった具合に、エンジンの全域で最適効率に近い運転が可能になる。

 いやー、枯れたとも思われていた内燃機関の技術、実は全然そんなことなかったんですね。今後が楽しみです。

【鈴木直也】

◆  ◆  ◆

 この2つのエンジンの注目すべき点は「すでに量産化が目前に迫っている点」。決して「開発中だけど、まだ導入予定はない」といった“肩透かし”を食らうことはないのだ。

 日産は2017年11月29日に、2LターボのVCエンジンを搭載した新型QX50を発表。2018年、即ち来年には北米などで実際に発売される見込み。

 そして、マツダのSKYACTIV-Xも2019年には次期型アクセラに搭載され発売予定だ。

 内燃機関新時代が始まる時は、もうすぐだ。

新型QX50。フロントタイヤ脇には「2.0t」の刻印。日本でスカイラインクロスオーバーとして販売された車種の後継車だ
新型QX50。フロントタイヤ脇には「2.0t」の刻印。日本でスカイラインクロスオーバーとして販売された車種の後継車だ

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