吉郎オートインサイト代表2016年10月25日0%印刷?クリップクリップしました日産自動車がパリモーターショーに出展した「可変圧縮比エンジン」。Compression)ターボ」として展示された。2018年の実用化を目指す前回に続いてパリモーターショーの話題をお届けする。今回パリモーターショーで見たかったものの1つが、日産自動車が発表した「可変圧縮比エンジン」だ。量産エンジンとして世界初の実用化となる、非常に画期的なものだと思う。筆者は実は、このエンジンの原型を約10年前に見ている。2005年2月に開催された日産の技術説明会で、開発中の先進技術の1つとして、今回実用化されたエンジンと同じ原理の可変圧縮比エンジンを見せられたのだ。当時の筆者は不明にも、こんな複雑な機構のエンジンは実用化されないだろうと思っていた。それが今回、10年あまりの時を経て実用化されることになった。このエンジンの開発開始からの年月は足掛け20年になるというから、技術者の執念には驚くばかりである。可変圧縮比の意味とは?ここまで「可変圧縮比」という言葉を説明せずに使ってきてしまったが、改めて今回の新型エンジンの意味を考えていこう。この連載の第1回などで触れたように、圧縮比というのは、エンジンのシリンダーの中で、ピストンが一番下にあるときと一番上にあるときの容積の比率である。ピストンが一番下にあるときの容積が10で、ピストンが上昇し、一番上に達した時、すなわち容積が一番小さくなったときの容積が1なら、圧縮比は10ということになる。熱力学の教科書によれば、この圧縮比が高いほど、エンジンの熱効率も高くなることになっている。圧縮比はなるべく高くしたいのだが、むやみに高めることはできない。圧縮比を高くし過ぎると、ピストンが上昇している途中で、混合気が熱くなりすぎて、点火プラグで火をつける前に部分的な爆発が起こり、エンジンの異常な振動が発生してしまう。これがノッキングである。このため、従来ガソリンエンジンの圧縮比は、10程度が普通だった。実際にノッキングが起こる状況というのは、実は限られている。エンジンにかかる負荷が高い加速時などは、たしかにノッキングが起こりやすいのだが、一定の速度で走っているときなどは、エンジンの負荷が低く、ノッキングは起こりにくい。ノッキングが起こりにくい状況ではなるべく圧縮比を高くしてエンジンの効率を上げ、ノッキングが起こりやすい状況のときだけ圧縮比を下げられれば理想的である。これまでのエンジンではそんなことはできなかったのだが、そのエンジンの理想を初めて実現したのが、今回の可変圧縮比エンジンである。20:50最近発表された「コンロッドレスエンジン」の「XY分離クランク機構」。これに小改造(簡易な機構追加)で、よりシンプルで高効率な可変圧縮比エンジンができてしまいますね。この方式だと、可変ストロークで圧縮比をコントロールすることになるので、可変排気量となり、必然的に高縮比時にはロングストローク=大排気量と、とても使いやすい。マツダがライセンス買って、圧縮点火方式も組み合わせてくれたら、それこそ究極の夢のエンジン。日産がこのエンジンに20年もの時間を費やしている間、世の中も停まってくれては居なかったようです。18:02可変圧縮比エンジンと言えば、ミリ-ヲタの謗りを怖れずに言えばシリンダーヘッドを油圧で動かすやり方はアメリカのコンチネンタルAVCRシリーズとして試作戦車MBT-70とか韓国のK1戦車プロトタイプに搭載されていた記憶があります。M1エイブラムスも、たしかガスタービンエンジンが実用化できなかった場合は、この系統のエンジンを搭載することになっていたと思いました。結局、M1はガスタービンエンジンが実用化し、K1は量産型はドイツ製エンジンに変更。MBT-70は計画中止と実用化したものは無かったと思います。09:42部品点数を増加しながらも各気筒の容積誤差をミニマムにするため寸法公差管理は想像を絶するほど厳しかったはず。組立方法と精度維持管理にも相当な苦労があったことであろう。この新エンジンを実現する上で議論の日々に明け暮れたであろう設計者と生産技術者の方々に心から賛辞を送りたい。21:57ピストンとシリンダーの間の摩擦損失軽減だけならヤマハのオフセットシリンダー(或いはオフセットクランク)の方が低コストで効果的では?こちらはかなり多数の実施例が有りますね。16:28ターボエンジンで圧縮比が変えられるのは凄く良いと思う。トルクのわりにパワーが低い様な気がするがレブリミットが低いのだろうか。11:50コストカットばかりやっている印象で「技術の日産」というキャッチフレーズをすっかり忘れてました。久しぶりではありましたがこの記事を読んで思い出しましたよ。11:25なるほど!!ストロークも長く取れるので燃焼もゆっくり出来るし、ピストン横圧は少なくなるから摩擦は確かに減りますね。トランクピストンタイプでロングストローク化は、シリンダボアに支配されると思ってたけど、これなら出来る。11:08バルブ開閉を遅らせるのはアトキンソンではなくミラーサイクルです。アトキンソン自体はすでに販売されています(自動車用ではありませんが)。10:39この人はアトキンソンサイクルを勘違いしている。それはともかく色々な方式で実現できるのだがこの方式を実用化しようとは日産もなかなか根性があるな。機構がより複雑なので高級車位しか利用できないだろうが。10:20VCが一発屋で終わるのかスタンダードに定着するのか興味深いところです。ところでVCとアトキンソンとミラーの説明が入り混じってますねW。ミラーはアトキンソンサイクルの実現手法の一つで、アトキンソンは膨張比を圧縮比より長くとる燃焼理論でしょう。VCは圧縮比が可変でも1回の燃焼サイクル中に可変しなければ圧縮比=膨張比だからオットーサイクルなので、アトキンソン、ミラーと関係ない。どれも効率向上の手段であるが、ここでVCの説明に持ち出すのは筋違いかと。あと多気筒信仰ですが、ユーザーは持ち続けているが、燃費規制でメーカーがそれを優先していられなくなっているだけではないですか?ユーザーが6気筒より4気筒が良いと言いだしているわけではないでしょう。09:50ホンダのエクスリンクの同期機構抜きみたいなものだから、あんまり面白くない。09:46いつも思うのだが、今回も不親切な表現文章である。1.解説文の意味が良く分らない。「摩擦損失は減っている」の解説でなぜ「ピストンが下に下がるとき、コンロッドはほぼ真上からマルチリンクを押してクランク軸を回す」ようなジオメトリにできるのかの解説がなければ、理解できない。2.振動騒音のレベルの単位がおかしい。「dB」は相対値を表すものであって、「20dB小さくなる」「7dB低い」というのは問題ないが、「騒音レベルが30dB」「振動は10dBに減る」「騒音レベルは3dB」というのは誤った表現だ。09:34遅閉じアトキンソンの事は書いてあるのに、ホンダの発電機Exlinkの事は書かれていないのは、ちょっと物足らない気がする。日産が圧縮比を可変させるのに対し、ホンダは膨張時ストロークを延ばす方向だが、ピストンとコンロッドの間にリンクをかませて、回転抵抗は増えるが摩擦抵抗を減らす努力の方向は同じだ。一定回転数の発電機に対し、自動車エンジンで実現させたのは大した物だと思う。08:12騒音レベルが1/10になるとあるが、低減できるのはあくまで振動に起因する騒音だけであり、エンジン全体の騒音が1/10にはなるわけではない。燃費比較の対象が設計の古いVQであり、他社の最新エンジンとの実燃費を考えると、複雑な機構をつけてダウンサイジングターボにして、やっと他社レベルに追いついただけともいえる。営業力とは技術である。誰でも身につけられる――。まで同じように教えることができるようになります。情報変更・解約フォロータグ一覧キャンセル[誌面ビューアー]雑誌のビジュアルなレイアウトをウェブでも「誌面ビューアー」は、紙の雑誌と同じレイアウトで記事を読むための機能です。ウェブブラウザーで読みやすいようにレイアウトされた通常の電子版画面とは異なり、誌面ビューアーでは雑誌ならではのビジュアルなレイアウトでご覧いただけます。スマートフォン、タブレットの場合は専用アプリをご利用ください。詳細を読むご利用条件:有料会員限定[クリップ機能]お気に入りの記事を保存しよう「クリップ機能」は、また読みたいと思った記事や、後からじっくり読みたいお気に入りの記事を保存する機能です。クリップした記事は、メニューから「マイページ」を開き「クリップ」を選ぶと一覧で表示されます。詳細を読むご利用条件:有料会員限定[有料記事の閲覧]登録会員(無料)でも一定本数読める日経ビジネス電子版では、閲覧を制限している状態を「鍵が掛かっている」と表現しています。有料会員としてログインすると、鍵の有無にかかわらず全ての記事を閲覧できます。登録会員(無料)でも、月に一定本数、鍵付き記事をお読みいただけます。詳細を読むご利用条件:登録会員[コメント投稿]記事対する自分の意見を書き込もう記事の内容やRaiseの議論に対して、意見や見解をコメントとして書き込むことができます。記事の下部に表示されるコメント欄に書き込むとすぐに自分のコメントが表示されます。コメントに対して「返信」したり、「いいね」したりすることもできます。記事末尾の「投票」ボタンを押すことで、その記事が参考になったかどうかを投票する機能です。投票できるのは1記事につき1回のみ。投票の結果はすぐに反映され、トップページの記事リストなどにも表示されます。評価の高い記事を選んで読むといった使い方ができます。詳細を読むご利用条件:登録会員以上[連載フォロー]気になる記事の続きを見逃さない「この連載の続きが読みたい」「この議論の展開を見届けたい」と思った時に便利な機能です。「連載をフォロー」「シリーズをフォロー」は、その連載の新着記事が配信された際に、「議論をフォロー」は、その議論に新しいコメントがついた際に通知されます。詳細を読むご利用条件:登録会員以上かつリゾーム登録済み。