MAZDAの燃焼にかける情熱

言われないとわからない？(笑)
マツダの本当に凄いところ、その３

これは単なる独り言です。
ああ、自分の乗ってるクルマってそうなんだ、って思ってもらえる人がひとりでもいたら嬉しいです。




燃焼にかける情熱が凄すぎる

外観を変えられなくとも商品改良で中身だけ、エンジンだけかちゃうとか、燃焼にかけるマツダエンジニアの情熱が凄すぎる(笑)
そのすべてについては無理なので、ここでは、自分のMAZDA2の SKYACTIV-G1.5 について

レギュラーガソリンで圧縮比14
高圧縮ガソリンエンジンの制御プログラムとして SKYACTIV X(スカイアクティブ エックス)の開発で培ったエンジン制御技術を採用し、アクセル操作に対するクルマの応答性とコントロール性を向上。高圧縮で得られた効率を速さではなくて、燃費と乗りやすさに振ってあり。
最高出力は現状維持だけど、最大トルクを1Nm向上、それにより発生回転数が500rpm程度低く。エンジンカバーが不要、ボンネット側の遮音材のみで十分なくらい静かになり、SKYACTIVE-Drive 6速トランスミッションとの相性も抜群のエンジンです。

圧縮比が高ければ高いほど、パワーが上がり、効率も上がり燃費がよくなるというメリットがあるのだけど、シリンダ内が高温になり自着火したり、着火した炎が全体に広がる前に端で勝手に着火(ノッキング)したりする現象が起こる(ので通常 10から12:1程度)。



ノッキングを発生させないためにも、正常な燃焼を素早く終わらせることが重要。均質なよく混ざった燃料は排気もきれいになるという効果もある。ピストン上部のキャビティやマルチホールインジェクターの均等な噴射に加え、独自技術の「Diagonal Vortex Combustion(ダイアゴナル・ボルテックス・コンバスション：斜め渦燃焼)」を加え、圧縮比を12から14に高め、環境性能を向上。燃費はWLTCモードで従来のガソリンエンジンから最大6.8%向上のリッター20km越えとなってます。

そしてこの、銀色の物体、クールドEGR



直訳すれば“排ガス再還流”を意味する“EGR（Exhaust Gas Recirculation）”は、排出ガスの一部を吸気に混ぜて燃焼室に戻す技術。
大きな出力を必要としない低回転・低負荷の領域では、通常、燃焼に必要な酸素がそれほど必要ないからスロットルバルブは少ししか開かない。この時、注射器の先のような細い口から空気を吸うことになるため、空気を吸う行為にエンジンの仕事が奪われて効率が落ちる。ところが酸素をほどんど含まない不活性ガス＝排気ガスを混ぜると、燃焼室に送り込む空気の量を変えることなく、スロットルを大きく開く(口を大きく開けて吸う)ことができるようになる。これによりポンピングロスが低減し、燃費が向上するという仕組みです。



また、排ガスを冷やして吸気に混ぜると、酸素量が減って燃焼温度が下がり、NOx(窒素酸化物)の発生が減らせる。また高圧縮時のノッキング低減といった効果もあります。
EGRはクリーンディーゼルSKYACTIV-Dエンジンに採用のシステム、ガソリンとディーゼルエンジンのいいとこどりのMAZDA3 SKYACTIV-XエンジンにクールドEGRとして採用、さらにこれをMAZDA2 SKYACTIV-G レギュラーエンジンに採用し、高圧縮エンジン化を達成しています。

2速から3速にシフトアップしたとき、「ピュッル」って聞こえるERGバルブの開放音？がなにげにお気に入りです(笑)

4-2-1排気マニホールドの採用
いわゆる、4気筒マルチのオートバイの集合管？(笑)、確かに排気効率は良さげ。



これで筒内の残留ガスを減らす掃気改善もあるけれど、従来のように4-1で集合部までが短いと、排気が別の気筒にもどりその気筒を熱くしてノッキングを起こすので、4-2-1にすることで集合部までをできる限り長くしてノッキングを防ぐ、これも地味だけど高圧縮エンジン実現に必要な重要アイテムのようです。

エンジンは自動車の歴史100年の中でその性能の向上がほぼ限界といわれ、従来の内燃機関は、燃料が持つエネルギーの30％程度しか駆動力として取り出せてませんでしたが、これではまだまだ内燃機関の終焉とは言えないと、それに集中して改善を続け、今やその熱交換率の数値は 60%にも達しようとしているらしく、マツダの意地、面目躍如ってやつでしょうか(笑)