
マツダの会ってみたい人の一番目はなんといってもこの方。
人見 光夫氏
常務執行役員にして、技術研究所・パワートレイン開発・電気駆動システム開発担当。
いや、希望したって絶対に会えないのは判っちゃいるんですが、、、(^_^;)
"圧縮比14"でエンジンの常識を覆し、世界中のエンジン技術者の度肝を抜いた正に張本人(笑)。
そりゃそーです。当時は超高性能のスポーツエンジンですら圧縮比は12~12.5くらい。圧縮比を上げればエンジンの性能も上がる理屈は世界中のエンジニアが理解するところではあるものの、モノ事「高ければ高い程、良い」という理屈はそうでも、何事も際限無く上げられるワケもありません。
で、大体このくらいが限界かなぁ~と、世界中の技術者の常識となっていたのが圧縮比11前後。それがいきなり14ですょ。しかも一発モンの超々高性能エンジンでもなんでもなく、普通の乗用車のエンジンで圧縮比14にしたら、中低速のトルクが上がって燃費も良いといいます。
当時の高圧縮比(12以上)のエンジンって、レース用とかスポーツエンジンで高回転高出力は可能でも中低速のトルクは細り、常用域の燃費も悪化するという正に用途を絞り込んだ特殊なエンジンだったわけです。それを更に突き詰めて13だ、14だといえば、更なる高回転高出力が達成できました!というのであれば世の中のエンジニアやジャーナリストにも非常に判り易い話です。
ところが全く逆に圧縮比14で「中低速のトルクが上がって燃費も向上」というもんだから常識に照らせば全く理解不能なわけです。「そんな馬鹿な」「有り得ない」とねd(^.^)。
実際にSKYACTIV-G2.0(PE-VPS)が旧型のMZRより低中速トルク、燃費性能を大幅に高めているのは圧縮比14以外にもカラクリがあるんですが、まぁそれはそれとして、、、(^_^;)
なぜ圧縮比が14なのか?それは彼が示したこのチャートに答えを見出す事が出来るんですが、

究極のエンジンをイメージしたときに、改善すべきポイント(損失)は結局「排気損失」、「冷却損失」、「ポンプ損失」、「機械抵抗損失」の4つであり、これらの制御因子は「圧縮比」、「比熱比」、「燃焼期間」、「燃焼時期
(燃焼タイミング)」、「壁面熱伝達」、「吸排気高低圧力差
(ポンピングロス)」、「機械抵抗」の7つに集約されるとしました。
で、当時の常識たる圧縮比11が「本当に理想なの?もっと上げられないの?」とやってみたら、、、でSKYACTIV-G/SKYACTIV-Dの商品化へと至るワケですが、彼の示したロードマップによればまだ1stステップであり序章(^_^;)。
2015年1月にNHKで放映された「プロフェッショナル 仕事の流儀」で人見さんがSKYACTIVエンジンに至る波乱の半生が簡単に紹介されており、不遇の時代を経て起死回生を期して究極のエンジン開発に乗り出し、"無理だ"と口を揃える部下たちを粘り強く説得して引っ張っていった姿にはとても心を打たれました。
しかしボクがそれよりもなによりも見ていてブッたまげたのは、今まさにマツダの中で進められているSKYACTIVの2ndステップに関するいくつかの検討状況が紹介されたからです。これって当然のことながらトップシークレットなワケで、勿論ボカシや音声カットは入っていましたけど、こんなの放送しちゃってイイのかよ?と正直思いました(^_^;)
勿論マツダの監修は入っているのでしょうが。。。
取り上げられたテーマは二つ。1つ目は排気温度低下による触媒活性化の課題。2つ目は混合気の混ざりムラの解決。見ていたほとんどの視聴者が恐らくワケが解らずフーンって思っていたのでしょうが、ボクは驚きましたょ、えぇ(*o*)。
先ず2つ目の混合気の混ざりムラですが、今のSKYACTIV-Gは直噴。つまりシリンダーが空気を吸ってから燃料(ガソリン)をシリンダー内に噴いてからプラグで火花着火します。直噴でない従来のエンジンはシリンダーに入る前の空気に燃料を噴いて(混ぜて)混合気にしてからシリンダーが吸ってました。
マツダがシリンダーに入った混合気に混ざりムラがあり、それが安定した燃焼の障害になっていてなんとかしないと・・・なんてことを議論しているということは、マツダの次世代エンジンは
直噴ではなくなることを示唆しています。
既に公にされていて、紹介したチャートにも明記していますが、マツダの次世代ガソリンエンジンはHCCIの実現を目指していると人見さんは語っています。
HCCI (Homogeneous-Charge Compression Ignition)予混合圧縮自己着火
HCCIはガソリンをディーゼルエンジンのように自己着火させて、CO2削減とクリーンな排気を両立させる究極の燃焼方式と言われていますが、様々な課題が解決できずに未だ実用化した自動車メーカーは皆無です。これの実用化をまさにマツダが現在進めているという話ですが、
HCCI:予混合圧縮自己着火
=
予め
混合した空気と燃料(混合気)を
圧縮して
自己着火させる
ということですから、なるほど空気と燃料の混ざりムラが性能に影響を与える事が解り、その解決方法を模索しているというのは至極当り前のことに思えます。
また、HCCIの特徴のひとつに通常のガソリンエンジンの燃焼に比べ、
低温燃焼形態をとるため、NOxがほとんど発生しないというメリットがあるのですが、燃焼温度が低く排気温度が低下すると触媒が活性化する温度に至らず排ガスのクリーン化に問題が生じるという課題。これが1つ目のテーマになるワケですが、これらの事実が物語るもの。
世界中の自動車メーカーが未だに実用化出来ず、一部メーカーは既にサジを投げているHCCIを、マツダは
本気で実用化しようとしているということ。
いや別にボクは人見さんが「次はHCCI」と云ったのを疑っていたワケではありませんけど、こういった番組でも見なければ、マツダ社内でどんな取り組みがどの程度進んでいるかなんてサッパリわからないワケですね。しかし取り上げられたテーマは、HCCIを本気でやろうとすれば成る程在り得べし課題であって、それを"気筒毎に負荷を変える"とか、吸気ポートの形状を工夫するとかいった事を試行錯誤しながら、着実に進めている姿は、いやー感動モノでしたね(T_T)。
逆にライバルメーカーのエンジニアが見たら、「ゲゲッ!マツダはもうここまで進んでるの?」と青くなっていたかもしれません(^_^;)。なにしろ放映が許されるのは現時点でオープンにしても良いとマツダが判断したものに限定されるでしょうから、他メーカーが喉から手が出るほど欲しい核心部分について、解決したのかしてないのか?解決したとしたらどのような手法でか?は、依然として闇の中です。
SKYACTIVのガソリンエンジンはボクの愛機でもあり大変お気に入りなワケですが、現在流行りのダウンサイジング過給にマツダが取り組まない点について、世間やマスコミでは様々な意見があります。まぁ長いものには巻かれろという精神か、欧州メーカー偏重の日本のジャーナリストの中にはマツダがダウンサイジング過給をやらない事に否定的な意見を述べる輩も居るようですが、その理由を人見さんは随分と前から発信していました、実は。
ボク自身はその内容を知っていたので疑問は別に無かったのですが、上記のチャートで示されるようにガソリンもディーゼルも究極の内燃機関としてはひとつ処に収束していくイメージが示されていたことから、
ガソリンエンジンもどこかでディーゼルのような過給器付きになるのかな?と2年くらい前に想像していたのですが、少なくとも2ndステップでは圧縮比を18程度まで上げる一方、引き続きバルブ制御で対応するようですね。
SKYACTIVかダウンサイジング過給か?というのはクルマ好きが議論するには格好のネタかもしれませんが、技術は進歩していくものですし外野が右か左か?などと現時点で結論付けるのもバカバカしいと個人的には思っています。ただSKYACTIVに乗っているボクがハッキリ云えるのは、人見さんが主張するSKYACTIVの優位性(=ダウンサイジング過給をやらない理由)は明解で納得感があるという事。そしてSKYACTIVがまだ劣っている部分(=ダウンサイジング過給が優位な点)も成る程で、だから次のステップでHCCIなのね?というところがやはり明解です。
まぁ実際にオーナーなんで、愛車が開発者の言う通りに優位、不利を実感出来ていて、故に次はソコを新しい技術で解決するというワケなので、それなら次も是非試してみたいと思うワケですょ(^-^)。
人見さんが言うところのSKYACTIV-Gの優位な点は中高負荷時の
実用燃費。不利な点は低負荷時の
カタログ/実用燃費です。確かに仰る通りで、ウチのG2.5は超高速で巡航させたときの燃費がもの凄く良くてビックリしたことが一回あります。一方で低負荷時は一定速度で走れればそこそこ燃費は良いものの、市街地で加減速を伴ってしまうとやはり2.5Lなりに燃費は悪化してしまいます。ここが弱点と言われると凄く納得感があって、それをHCCIで改善するんだというのは非常に理に適ってると感じます。
ただ、燃費性能の話ばかりに着目するのではなく、SKYACTIV-Gが自然吸気だという事が今の時代にあって意外な優位性ではないか?と実はボクは考えています。昨今は小排気量のエンジンはともかく、中~大排気量のエンジンは皆、ダウンサイジング過給へとシフトしています。NAエンジンはアトキンソンサイクル化されてモーターと組み合わせるハイブリッドになっていて、中~大排気量の自然吸気エンジンが新規で登場する機会はスッカリ無くなりました。理由は単純明快で、環境性能でダウンサイジング過給エンジンに敵わないからなんですが、唯一対向出来るのがSKYACTIV-Gくらいなんですね(^_^;)。
最近のダウンサイジングターボは随分と良くなったとは言われていますが、ボクは正直なところ自然吸気エンジンの気持ち良さに並ぶモノがあるかという点には懐疑的。更にかつては個々のメーカーが持っていたエンジンの味についても、どいつもこいつもフラットなトルクカーブになってしまって無個性化しているのではないか?という疑念があります。
勿論ただ単にダウンサイジング過給と十羽一絡げに出来ない優秀なプレミアムユニットもあるとは思っていますが、2L以下の量販ユニットがいつでも手に入るフラットなトルクという扱い易いドライバビリティを提供うる反面、なんかどこのメーカーのクルマに乗っても変り映えがしないエンジンの味、なーんて未来がもう直ぐ近くまで来ているの鴨?と思うと、自然吸気でトレンドのダウンサイジング過給エンジンの向こうを張れるSKYACTIV-Gの技術は、応援したくなってしまうワケですょ(^_^;)。
ウチのSKYACTIV-G2.5は、市販されているSKYACTIVエンジンの中では恐らくもっとも人気の無い(苦笑)、売れていないユニットだとは思いますが、少なくともボクにとっては試乗した全てのSKYACTIVエンジンの中で最良の、最高のエンジンだと評価しています。その中でももっとも気に入っている点が、自然吸気ならではの文字通りナチュラルなフィーリングとレスポンス、そして回していったときの気持ち良さ。これらは同門のSKYACTIV-D2.2もD1.5も全く敵わない。過給器付きエンジンでは勝てないNAエンジンならではの良さであり強みだと思っています。
そんな過給ダウンサイジングではない自然吸気エンジンの活きる道を切り開いてくれた人見さんにもしお会いする機会があれば「素晴らしいエンジンを造って下さってありがとうございますm(_ _)m」と是非お礼が言いたいのと、次の2ndステップのSKYACTIV-Gも絶対買いますから頑張って下さい!と申し上げたい。。。と、思っている次第です(^_^;)。
まぁ、そんな機会はきっとないのでしょうけど、、、(苦笑)