ストイキ(理論空燃比)では、最大出力が得られない

この記事は、燃焼効率100％？について書いています。
理論空燃比は確かに最大の熱量が得られる空燃比ではあるものの、最大のガス圧が得られる空燃比かというと違う。
空燃比の話
三元触媒が効率良く作動するのは排気にちょうど酸素が存在しなくなる14.7:1、理論空燃比の領域だが、パワーが最も出るのは13:1ぐらいに燃料リッチな条件の時。

さらに言うと、高回転で高負荷をかけている時にはもっと燃料を濃くする。
これは、エンジンが熱で破壊されるのを防ぐために行い、燃料が気化する時の吸熱によって過熱からエンジンブロックを守るために行う。

ガソリンエンジンの熱効率は低く、だいたい25%、効率の良い領域でも30%程度。これは、１馬力作るのに倍以上の２馬力か３馬力分の熱損失があることを意味する。そのうち半分ぐらいは排気のエネルギーとしてマフラーが持って行ってくれるが、残った熱は冷却系が処理しなくてはならない。
ハイパワー車はそのパワーに見合った冷却系が必要なわけだ。
普通は冷却水とラジエターでそれを行うが、手っ取り早く冷却する方法もある。
それが燃料の気化熱による「燃料冷却」で、高出力を出す時に発生する大量の熱に、大量に燃料を吹いて気化熱により、ラジエターを容量アップせずに冷やすことができる。
ハイブーストのターボチューンで追加インジェクターを山ほど付けてるのは、出力に見合った燃料を燃やすためということもあるが、それに加えて「冷却用の燃料(燃やすつもりがない)」を突っ込むためだ。

ところが、こういった安易な方法が最近はメーカーレベルでは行えなくなってきている。
当たり前だが、大量に燃料を吹けば燃費が悪化する。結果的に排ガス規制で引っかかる。
そこで、最近のエンジン設計では、理論空燃比で運転している領域が以前よりかなり広いのだそうだ。
マツダのスカイアクティブGなんかは、「圧縮比13を達成するだけでなく、高負荷の領域でもストイキ（理論空燃比）燃焼を実現するという点が画期的」と評価されている。プリウスなんかもエンジンで馬力を稼ぐ必要はないので同じような制御をしているそうで、安易に燃料リッチにしないのが今どきのやり方らしい。