もげ．のブログ一覧

　オットーサイクル（ガソリン）エンジンは圧縮比がディーゼルに比べ低いこと、負荷調整のためスロットルバルブで吸気量を絞る必要があることから、特に低負荷時の正味燃料消費率（BSFC：一定馬力を一時間発生するのに必要な燃料の質量）が非常に悪い事で知られています。だから昔は「飛ばしてもゆっくり走っても、燃費は大して変わらない。」なんていう、エンジンがした仕事量に見合わない事態が普通に起きていた訳です。
（低負荷運転を徹底的に排除するCVTの普及で、最近では状況も変わってきていると思いますが。。。）

　それを打ち破ったのが皆さんご存知プリウス。ε=13を超える幾何学的圧縮比と、一旦吸った新気を吸気ポートに押し戻し、膨張比を維持したまま実質的な圧縮比と排気量を下げる「遅閉じミラーサイクル」の採用で部分負荷時のBSFCをディーゼル並みに低減。
【過去日記】エンジン車とHV、EVの総合効率。
　こちらに現行プリウスの2ZR-FXE型機関のBSFCマップを載せていますが、濃い青で示された「燃費の目玉」と呼ばれる領域の中心でBSFCは213g/kWh（正味熱効率38.5%）を達成しています。
　ただしミラーサイクルにも弱点はあって、吸気VVTを進角してオットーサイクルに戻しトルクを出そうとすると、圧縮比が高すぎてノッキングの嵐になり運転を継続できないことです。プリウスはHVゆえトルクが欲しい時はモータアシストに頼る事が出来るので、オットーサイクル運転をしなくて済んでいたわけですね。

　そこへ一石を投じたのがマツダのSKYACTIV-G。プリウス同様にε=13を超えて部分負荷ミラーサイクルを行いながら、徹底したノック対策によりオットーサイクル運転を可能にし、モータアシストに頼ることなく従来エンジンと同等以上の動力性能を達成しました。但し気になるのは、トルクカーブでは従来と同等以上のトルクを達成したとは言え、ノック対策による燃料消費率への背反は無いのかという事です。
【外部サイト】第21回内燃機関シンポジウム公演資料「内燃機関の将来展望」
　こちらの資料18ページで、BMEP＞0.7MPaの高負荷域でノック対策によるBSFCの増加があることが示唆されていますが、具体的なBSFCの数値が非公開であること、SKYACTIV-G 2.0発売前の資料であること、欧州では普通にMT（低燃費走行では極力高いギヤを使うのがセオリー。）との組合せがラインナップされている事から「高負荷域ではBSFCの悪化が懸念されるが、MTで使われることを考えるとハチャメチャに悪いという事はないかも？」との指摘に留めました。
【過去日記】SKYACTIV-G 2.0は今までと何が違うのか。

　ディーゼル排除・HV推しで売ってきたトヨタも全方位戦略でマツダに追随し、トヨタ版SKYACTIV-Gとも言うべき1NR-FKEが登場しました。
【過去日記】トヨタ版SKYACTIV-Gが。。。！
　こちらに掲載したトルクカーブおよびBMEP線図によれば、全域でSKYACTIV-G 1.3を上回り、2,000rpm以上ではオットーサイクルの旧型ヴィッツ1.3Lを凌ぐ全負荷性能を達成しています。しかしながら、その時の燃料消費率については未知数でした。

　その後1.5L版の2NR-FKEが登場し新型カローラに搭載されました。withpopさんのブログ「2015年新型カローラ発表」を拝見して、2NR-FKE型機関のBSFCマップが公表されている事を知りました。ありがとうございます！
【外部サイト】トヨタ、デザイン・燃費・安全をアップデートした「カローラ」シリーズ発表会 - Car Watch
　こちらの記事の下のほうにBSFCマップがあり、それを抜粋、注記したのが本日記のTOP画になります。「燃費の目玉」の中心、BSFCの最良点では225g/kWh以下（正味熱効率36.4%以上）と初代プリウスの221g/kWh（正味熱効率37%）に迫るもので素晴らしいです。しかし案の定、オットーサイクル運転する高負荷領域では等高線の間隔が詰まり、かなりのBSFC悪化がみられます。

　コンベンショナルなNAガソリンエンジンの全負荷BSFCマップはこちらのサイト「エンジン特性と車輌走行燃費 Engine Characteristics and Driving Fuel Consumption」のふたつ目の図に見ることが出来ますが、WOTで270g/kWh程度です。2NR-FKEは2,000rpm全負荷で400g/kWhを超えそうですが、これは同じ馬力を出すのに1.5倍近い燃料を消費するという事！おそらくノック対策で点火時期リタードしまくり、排気温度が上がり過ぎないようにシャバシャバの過濃混合比で、昔のターボ車の如くコンクな排ガスを吐きながら何とかトルクを絞り出しているという状況ではないでしょうか。
　どうせ組み合わされる変速機はCVTオンリーなのでこの領域は使わずにスキップするのでしょうが（新型カローラの試乗記では案の定「低速トルクが薄く、加速時は1.5Lとは思えないほどエンジン回転が上がる」との評論もみられた。）、すると廃車まで使われもしない全負荷トルクカーブを公表して「2,000rpm以上では旧型および競合他車を上回る全負荷性能を達成しました！」と胸を張る意味は果たしてあるのか。。。
　SKYACTIV-Gではこんな悲惨な事にはなっていないと信じたいです。だからマツダさんもBSFCマップを公開してください。

＊＊＊＊＊　'17/6/7追記　＊＊＊＊＊
　某展示会で1NR-FKEのエキマニに触れる機会がありました。

　マツダはボディまで作り変えてタコ足をエンコパ内に押し込んできましたが、トヨタのリリースで初めてこのコンパクトな「4-2-1排気管」を見た時は集合部まで短すぎるように見え「きっと触媒コンバータ室の中も隔壁で仕切られているのだろうな」と思っていましたが、A/F？センサのボス穴から指を突っ込んでみると隔壁はありませんでした。。。

　日本ではNV350キャラバンに搭載されお馴染みのYD25DDTiエンジン。欧米ではもっとブースト圧を高めた高出力版（140kW/450Nm）がSUVやピックアップトラックを含むCCV、商用車などに搭載されてきましたが、日産は更に過給ダウンサイジングを進めEuro6対応まで視野に入れた新型YS23DDTTエンジンを、ピックアップトラックであるNV300 Navaraから搭載を開始するとアナウンスされました。なおカタログ上の最大出力/トルクは140kW/450Nmで変わりませんが、最大トルク発生回転数が排気量ダウンにも関わらず2,000rpm→1,500rpmに下げられています。

　技報No.76では最近あまり見られなくなってしまった貴重なBSFCマップが公開され、現行YD25DDTiと比較出来る様になっています。。。感謝！こちらのサイト（偉大なる試行 Great Trials of VW/Audi）でVW 2.0TDiのBSFCマップを見ることが出来ますが、「燃費の目玉」の深さでは200g/kW･hを切っている2.0TDiに負けているものの、YS23DDTTでは燃費の目玉が右上がりの「トルクの崖」に寄り添っており、ここで等高線が詰まってBSFCが悪化している2.0TDiに対し、高いギヤで下から踏んでいく様なシーンでも燃費悪化はほとんど無くて済みそうです。
　可変ノズルベーンを絞って排圧を高め、タービンをムリヤリ加速するVGターボが「トルクの崖」付近でBSFCが悪化するのは想像に難くありませんが、固定ジオメトリな2ステージターボに変更されたYS23DDTTはともかく、シングルVGターボのYD25DDTiでも同じ傾向ですのでVWとは設計的な狙いが異なるのでしょう。2,000rpm以上の高速巡航燃費を重視した2.0TDiと、市街地まで含めた常用域での燃費を重視したYD25DDTi/YS23DDTT…という感じでしょうか。

　Euro6対応のポテンシャルを有するということで日本のポスト新長期規制に対するハードルもそれほど高くはないと想像しますが、果たしてこのエンジンは日本にやって来るでしょうか。とりあえずNV350キャラバンに搭載すれば、未だ3リッターという大排気量に甘んじるライヴァルを燃費性能で突き放すことが出来そうです。個人的にはとりあえずスカイラインディーゼルの復活を期待しておきますか。。。（笑

　2010年登場の日産ジューク16GTにMR16DDT型1.6リッター直噴ガソリンターボエンジンが搭載されましたが、個人的に興味のないスタイリッシュな都市型SUVのそれもハイパフォーマンスモデル限定ということで、いまの時代らしく直噴とは言え旧来の出力増強型ガソリンターボの延長線上にあるものだろう。。。とこれまで完全にノーマーク状態でおりました。（汗

　富士重のレヴォーグ1.6DIT、トヨタ・オーリス120Tそれに本田ステップワゴンとここ日本においても俄かに過給ダウンサイジングsi（火花点火）エンジンが脚光を浴びている感がありますが、実は前述のMR16DDTも密かに？超絶進化を果たしている事を知りました！
日産：ジューク [ JUKE ] コンパクトカー ｜ 走行性能 ｜ 1.6Lターボエンジン
　欧米市場をターゲットとしたエンジンらしく高負荷域での燃費低減を狙った改良ですが、日本でもマイチェン後のモデルに搭載され2014年9月から販売されました。JC08モードでは低負荷ダラダラ走行がメインとなりますがそれでもカタログ燃費は13.0→14.2km/Lに向上しています。

【主な改良点】
・圧縮比を9.5→10.5に上げ、後述のノック耐性向上によるMBT運転域の拡大と併せて図示熱効率を向上。
・インターセプト回転数を400rpmダウン（240Nm/2,000rpm→1,600rpm）。
・ウェイストゲートバルブ駆動をダイヤフラム→電動化し低負荷時は開放、高負荷域ではスロットル全開のまま過給圧制御を行いポンピングロスを低減。
・ガソリンエンジンでは初のLP-EGR（クーラ付き）追加で排気温度を下げ耐ノック性も向上、排気温度の高いガソリン車では避けられない高負荷域の燃料増量を抑制。
・シリンダの鋳鉄ライナ鋳込みを廃止→アーク溶射化で冷却性能をアップし耐ノック性を向上。
・中間ロック機構付きVVTで始動性を確保しつつ遅閉じミラーサイクル運転域を拡大。
※余談ですが、日産が他社と違ってVVTを使った高膨張比化を「ミラーサイクル」と正しく呼んでいる事には好感を覚えますね。（笑

　現行プリウスの2ZR-FXEから、ガソリンエンジンにも高負荷時のノック対策としてクールドEGRの採用が始まりました。しかし先代デミオSKTACTIV-G1.3のBSFC線図から解る様に全負荷時は吸気中の酸素濃度が低下するEGRは使用できないので、旧来の点火時期遅延や燃料増量といった手法に頼らざるを得ずBSFCが悪化していました。
　しかしミラーサイクルを過給するのと同様に、EGRでトルクが不足するなら過給でEGRごと空気を詰め込んでやればいいじゃん！・・・という「EGRブースト」なる考え方もあって、ダイハツなどは割と早い時期からモーターショー等で試作エンジンを公開してました。市販車で実際にEGRブーストを謳ったのはメルセデス・ベンツのM274型機関が最初かと思います（但しこちらはHP-EGRで、リーンバーン＋リーンNOx触媒を併用）。残念ながらE250BlueTec（ディーゼル）導入に伴って日本ではディスコン、クールドEGR＋リーンバーン無し仕様が日産に供給されスカイライン200GT-tに搭載され続けていますが。。。

　過給ダウンサイジングでは他社に遅れを取っているかに見えた日産も、実は結構頑張っていたのですね～。日本ではレギュラーガスのオクタン価の問題があるとは言え、こんな素晴らしいエンジンをジュークGTにしか積まないなんて勿体無さすぎる！ピークパワーは140kWも要らないのでターボをもっと小型化するか、３気筒して是非セレナやティアナの様な実用車にも広く搭載してください。。。

＊＊＊＊＊ 2017年11月30日 追記 ＊＊＊＊＊
　ルノー・ジャポンからからトゥインゴGTが発売され、ここ日本でも過給ダウンサイジングsi機関＋後輪駆動＋MTという貴重な車を手に入れることが可能になりました！
　トゥインゴGTに搭載されるエンジンは、TCe90ことH4Bt型機関のターボチャージャ最高回転数をUPし、最大トルクを135→170Nm、パワーピークを5,000→5,750ｒｐｍに向上したもの。しかし元々のH4Btが直噴化が見送られポート噴射が踏襲された事から今まで興味を持てずにいました。しかし１シリーズからの有力な乗り換え候補たり得るトゥインゴGTの登場を機に、改めてMFi Vol.70を眺めると。。。

触媒後流からの分岐管、およびEGRクーラらしき部品のシルエットが見えるではありませんか！

　ここで再度、日産ジュークのプレスリリースを読み返してみると「直噴ガソリンターボエンジンで世界初採用のLPクールドEGR」とありました。。。つまりポート噴射のTCe90が、2014年登場の改良型MR16DDTよりも先にEGRブーストを採用していたとしても不思議は無いですね。次回ルノーディーラを訪れる際には、是非トゥインゴGTのエンジンカバーを開けてもらってこの目で確認してみたいものです。

　今月届いたJAF Mateで目に留まったのがこの広告。
安全運転支援機能付きドライブレコーダー【ドラドラ６】｜JAFMATE

　最近、信号が青に変わったり渋滞の車列で前車が発進しても暫く動き出さない車を頻繁に見かける様になりました。まぁ彼ら（彼女ら）が停車中にスマホに夢中になっていることは想像に難くないのですが、それゆえこの様な製品に対するニーズも高いのでしょう。
　MT難民として気になったのは「ブレーキランプ消灯を検知し、前車発進をお知らせ。」という前車発進案内機能。これってブレーキを放しただけでは発進しないMT車や一部のAMT車を完全に無視していますよね。
※実際、Web広告上の注意書きに「仕様上、前車が発進せずにブレーキランプを消灯させた場合にも警報（前車発進お知らせ）を発します。」との記述がありました。

　私は信号待ちで一旦は停止した後続車が、交差する信号がまだ青なのにも関わらず突如発進して追突されるという不可解な事故を経験しました。私はこのとき後続車が停止したのを確認後パーキングブレーキを引きブレーキから足を離していましたが、もはや「ブレーキランプが消灯している」＝「いつ『前車は発進している』と捕らえられてもやむを得ない」時代になってしまったのでしょうか。。。

　最近車雑誌を購入する機会がめっきり減りました。最近では暇潰しにベ●トカー誌を買う（パラパラ捲ってその晩のうちに捨てる...）程度になってしまいましたが、近頃はオートメカニック誌が面白いと過去日記で書きました。

　今月も面白そうだったので購入しました。
　トヨタ純正オイルフィルタ（ガソリン車用）がMade in ChinaにVA（VE）され、もはや社外品に対して構造的な優位が認められなくなってしまったこと（TOP画）、

　ディーゼル車用オイルフィルタ（画像の物は1N、1C/2C系用）はスート（≒煤）分も吸着するバイパスフィルタ内蔵のハイブリッド構造なこと、

　バイパスフィルタが付いてるのはトラック用ディーゼルだけかと思ってました。私の下駄車もこれが付いていれば、エンジンオイル2万km以上無交換でいけたかもしれないのに。。。

　マツダのSKYACTIV-D 2.2がバキュームポンプの不具合でリコールを出しましたが、不具合に至る詳しいメカニズムが解説されてました。

　市街地走行が多くDPF再生時間が長くなりがち（ポスト噴射によるエンジンオイル希釈が起こりやすい）なユーザさんはオイル管理に気をつけたほうが良さそうです。シティ派SUVを訴求しつつもディーゼル全適で推すCX-3は大丈夫だろうか。。。