うるさいですよね…宿命? なぜ最新型でもディーゼル車はガラガラ音を消せないのか?

圧縮比が高いことと急速に燃焼することが「うるさい」理由

　ディーゼルエンジンが、ガソリンエンジンに比べて、燃焼音や振動で不利な理由は、2つあります。

・高圧縮比の過給エンジンなので、シリンダー内の燃焼圧が上昇
　ディーゼルエンジンは過給エンジンでしかも圧縮比が高いので、燃焼（爆発）時のシリンダー内圧力が上昇します。燃焼圧が高いと、その分、燃焼音や振動が大きくなってしまいます。

・燃焼室全域で一気に燃焼するので、燃焼圧が上昇
　火花によって火炎が徐々に燃焼室全域に拡がる比較的緩慢なガソリンエンジンに対して、ディーゼルエンジンは噴射した軽油が燃焼室全域で一気に自己着火する急速な燃焼です。その分、燃焼圧力が高くなるので、燃焼音や振動が大きくなります。

　例えるなら、ディーゼルエンジンの燃焼は、ガソリンのノッキングのような現象が燃焼室全域で発生しているようなもの。そのため、ディーゼルエンジンはガラガラやジャージャーといった燃焼音が発生するのです。

コモンレール噴射の登場で改善されたが…

　以上のように、燃焼音でガソリンエンジンより不利なディーゼルエンジンですが、最新のクリーンエンジンでは、次のような技術で燃焼音の改善を図っています。

・コモンレール噴射システムによる燃料噴射制御
　1990年代後半に実用化されたコモンレール噴射システムによって、燃料噴射の圧力、噴射時期、噴射回数を自在に制御できるようになりました。特に効果的なのは、１回の燃焼行程中に噴射を4～6回に分ける多段（マルチ）噴射で、燃焼を緩慢にしたことで、燃焼音が大幅に低減されました。さらに、高級ディーゼル車では高応答で噴射制御ができるピエゾ噴射弁を使って、さらなる排ガスと燃焼音の低減を図っています。

・低圧縮比ディーゼルエンジン
　前述したように、現在のディーゼルエンジンは、圧縮比は15～17に設定されていますが、2000年頃までは圧縮比を下げると低温始動性が悪化するという課題があったため、圧縮比は18～20に設定されていました。これもコモンレール噴射や可変バルブ機構によって解決されたものです。ちなみに、マツダのSKYACTIV-Dシリーズでは、圧縮比は15以下と、低めに設定されています。

・遮音や吸音による車室内への燃焼音をシャットアウト
　燃焼音そのものの低減ではありませんが、近年のディーゼル車は積極的に吸音材や遮音材を多用して、遮音性能を上げています。具体的には、エンジンルームと車室間の隙間を塞いだり、各部位に吸音材を貼って音圧レベルを下げています。ただ、この遮音性能の強化が、ディーゼル車の価格が高い要因のひとつにもなっています。

　ほかにも、マツダのSKYACTIV-Dでは、「ナチュラルサウンド・スムーザー」というダンパーをピストンピンに内蔵して燃焼音を低減する手法を採用しています。これは、燃焼で発生するピストンの共振を抑制するのが狙いで、一定周波数（3.5kHz）の燃焼音を下げる効果があります。

燃焼方式が変わらない限り、静粛性でガソリンに勝つことは難しい

　このように、2000年以降に実用化されたコモンレール噴射システムなどの採用によって、ディーセルエンジンの排ガスと燃焼音は飛躍的に改善しました。

　しかしながら、ディーゼルエンジンが、高い圧縮比で自己着火燃焼をベースにしている限り、静粛性でガソリン車を上回ることは難しく、音と振動は、ディーゼルエンジンの宿命でもあります。

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