スカイアクティブＸの試乗記から見えた真実は？
９／７の朝から、表題の記事が多数Ｗｅｂで公開されている。
まぁ、９／８発売のベストカーの予告にも試乗記掲載とあったので、試乗会自体は早い段階で計画されていたのだろう。
スカイアクティブのプロトタイプカーの試乗といえば、初のスカイアクティブコンセプトのプロトタイプ、継ぎ接ぎだらけのアテンザが2010年にドイツで公開された事を思い出すが、今回も次世代スカイアクティブをアクセラボディーのプロトタイプカーを使って同じくドイツで公開とのこと。
今回の目玉はＳＰＣＣＩ燃焼といわれるスカイアクティブＸのエンジン搭載車の試乗ということ。公開されているのは、1997ccの直列四気筒エンジンでスペックは、
・圧縮比： 16.0：1
・排気量： 1997cc
・最大トルク： 230Nm（目標値）
・最大出力： 140kW/ 190PS（目標値)
・燃料： ガソリン95RON
だそうだ。現行のスカイアクティブＧよりも高性能化されているように見えるが、今回試乗記で公開されている記事から気になるポイントをピックアップしてみる。
以前、自身のブログでも掲載したけど、このスカイアクティブＸで気になるポイントは、『高応答エアー供給機』なるもので、見た目はベルト駆動の一軸式容積ポンプらしきものの存在。さらに、このユニットはエンジン下方に向けて大きな容積のタンクを有しているということ。
その際、スカイアクティブＸのポイントは、超希薄なガスを燃焼させるには、ポイント的な高圧エアの供給が鍵と紹介されていたが、その燃焼リード用の高圧エア供給機がこれに該当するということなんだろう。というところまでは、これまでの記事でアップした通り。
で、今回の各社の試乗記でメカニズム的に明らかになった事は、
１．高応答エアー供給機はベルト駆動のルーツ式コンプレッサで、差程高圧仕様ではない。
２．低速時のパワーアシスト用電動機を用いたマイルドハイブリッド使用ということ。
この二点である。そして、試乗記の多くは概ね好意的な感想で、従来エンジンより高出力で、ガソリンエンジンらしい特性で、加速、巡航特性ともに良好で、同行した既存スカイアクティブＧと対比しても燃費性能で13.5％〜17.5％程燃費が向上しているという。
で、これらの意見からの率直な感想は、動力性能と燃費、それから搭載車の価格のバランスで、ＥＶ、ＨＥＶ、ディーゼル車、ガソリン車に対して競争力を持つかどうか？という事の一点に尽きる。当初の予想は、もっとシンプルな構造でＨＣＣＩ燃焼を部分的にでも実現しているのか？と想像していたけど、役割と機能が既存のＳ／Ｃとは違うといっても、物理的にはＳ／Ｃユニットを搭載しているのは事実であり、それは間違いなくコスト負担となっている。マイルドハイブリッドユニットの必要性は不明だけど、これを装備するのであれば、その分のコストも加算される訳だ。このコスト加算によって既存のガソリンエンジンに対して価格上乗せがどれ程になるか？そして、仮に超絶フィーリングを実現したとしても、それを考慮した上で経済性が確保出来ているのか？が結構ネックになってくるような、そんな気もする。
既存のガソリンエンジン車、ＨＥＶ、ディーゼルエンジン車に対する性能と価格の面、所謂、コストパフォーマンスでユーザーが選択するか？というのが鍵になるだろう。
個人的には、既存スカイアクティブＧに対する燃費の向上率が13.5〜17.5％というのは、思った程でも無いかな？というのが率直な感想。
これなら、スカイアクティブＤの方が魅力的か？とも思える。
２Ｌ級でパワーが190PS、トルクが230N･m、つまり約23kgf･mである。既存の2.2Ｌディーゼルのトルク42.7kgf･mには到底及ばない。
過給目的ではなくとも過給機を用いての仕様ということを考えれば、排気量、仕様的には、一寸前のロープレッシャーターボ的なモノなのか？という気がしないでもない。
更に言えば、比較的高圧縮比仕様の過給機モデル、所謂、後付けの低圧コンプレッサーのモデルと似たようなモノかもしれない。我が家のプロボックスＳ／Ｃは、1.5Lで低過給だけど、パワーで140PS、トルクで19kgf･mクラスであり、排気量比を考えるとフィール的には、こういうフィールかもしれない。
インプレの中には、大排気量的なフィールを全域で感じられると賞賛した記事もあったけど、インテークマニホールドの圧力を注意した運転をすれば、インマニの圧力が僅かでも＋圧力を維持していれば、実効容積比以上の圧縮比が常に確保されており、基本的に結構トルクフルなのだ。自分はＳ／Ｃのセッティング、バイパスバルブの応答性を変えて、インマニの圧力制御設定を変えながらセッティングを行ってきた経験があるけど、インマニの圧力をスロットルオープン時に僅かに＋に保つのが一番力強く感じ、今は、そういう仕様で乗っているけど、『高応答エア供給機』っていうのは、スロットルオープン時にインマニを僅かに＋圧力に保つための存在のようにも見える。こういうデリケートな圧力の制御には応答性が必須であり、回転数毎にシリンダー容積に対して相応の倍率の空気量を送り込むには、容積ポンプが必須なのである。これは圧力ポンプであるターボでは得られない特性。これこそがＳ／Ｃのメリットで、インテーク側はスロットルが開いた瞬間に＋圧力を維持するには、Ｓ／Ｃが不可欠なのだ。こによって結果的に大排気量的なレスポンスを実現する事が可能だけど、実は、スカイアクティブＸもＳ／Ｃを利用し、言葉が高応答エアー供給機ということで、もしかしたら、スロットルを開け始めた瞬間に、低回転であってもシリンダー容積の相応の倍率の空気量を確実に送って＋圧力を維持するための存在なのかもしれない。
最初は、高応答エア供給機近辺の大きなタンクを単なるサージタンク？とも思っていたけど、もしかしたら、過給機でエアを循環回流させる流路なのかもしれない。そのバイパスラインをスロットルと連動してシリンダーに送る構造だとすれば、Ｓ／Ｃとしては少数派だけど上流式Ｓ／Ｃの配置そのものとなる。
だとすれば、、、、、これって、普通のポート噴射エンジンでも得られるフィールで、燃焼形態云々の効果とは限らない、、、、まぁ、優秀なエンジニアが集まって開発しているのだろうから、一寸心配。仮に、壮大な大回りをして出来たモノが、後付けの低圧過給仕様のＳ／Ｃモデルだとすれば、、、、まぁ、そんな事は無いとは思うけど、我が家のプロボックスはＳ／Ｃを搭載する事によって、ＮＡ時より燃費性能で15％強向上しており、前述の燃費向上率を見ると、案外、結果は普通？という危惧も少しあったりする。そんな事はないだろうけど、、、、、
決して、スカイアクティブＸのSPCCI燃焼による新世代エンジンを否定している訳ではない。ただ、補機としてマイルドハイブリッド＋スロットル上流配置式の低圧Ｓ／Ｃという補機を装着して得た結果としてのスペックは、果たして従来のエンジンに補機を組み合わせて作りだしたモノと較べた時、どれ程の効果があるのか？が知りたい所。較べちゃ行けないけど、ポート噴射の従来型1.5Lに後付けの低圧Ｓ／Ｃを装着した愛車の出力向上と燃費向上による結果と比較して、正直、そこまで違うような印象が、色んな試乗記からは感じ取れないのが気になるところなのである。個人的には、このような体感の変化を、Ｓ／Ｃユニットとか、マイルドハイブリッドユニットに頼ることなく実現する事を期待していたのである。
個人的には、今回のスカイアクティブＸというのは、先のブログで紹介したように超希薄な混合気をシンプルな方法で燃焼させるアイデアを期待していたのである。
そのブログで紹介したのは、1970年代に後処理無しで低燃費、低公害を実現したＣＶＣＣエンジンだけど、あれは、単体では燃焼不可能な希薄な混合気を、リッチサイドな少量な混合気を副室で燃焼させて、燃焼火炎を伝播させて希薄な混合気を燃焼するという仕組みだけど、そういうシステムを期待していたのである。
既存の直噴エンジンでノズル付近のピストンヘッドの窪みというのは、圧縮時においては一種の副室的な構造にも見えるけど、それを発展させたモノか？と期待していたので、そういう意味では少し残念な気もする。
因みに、我が家のＳ／Ｃプロボックスはエンジンの回転数がアイドリング領域でもアクセルオープンで強力なトルクをハイレスポンスで発揮する。ただ、絶対的な排気量不足で、登坂時において極低速域では、絶対的なトルクが不足しているのがネック。
Ｓ／Ｃ過給エンジンは、定回転から容積比率に従った過給で大きな排気量に相当するトルクを発生するけど、絶対的な低回転域では通常のＮＡエンジン同様にトルクは生まれない。
この問題を覆い隠すのが新しい技術に革新性を与える上では不可欠のように思う。
そう考えると、スカイアクティブＸが発表記事では触れられていないけどマイルドハイブリッドエンジンというのは、極低回転域における絶対的に不足したトルク不足を覆い隠すために用いられている可能性が伺える。タイヤの最初の一転がり、これが加速度最大で、最もトルクが必要な瞬間で、その瞬間のためにマイルドハイブリッドシステムを標準的に採用しようとするものと理解するのが最も合理的だ。
まぁ、エンジンの理想系として考えると、エンジンの苦手が極低回転域をモーターアシストして、定回転以降では、エンジンの物理的な圧縮比以上の圧縮を確実に確保するためにインマニを＋圧力に保つためのＳ／Ｃを搭載しているように見える。
トータルで過給するのでなく、インマニを＋圧力に保つ程度の過給であれば、差程大きなコンプレッサーは不要であり、エンジンの外観図を見れば、正にそんな感じである。
まぁ、高応答エア供給機ということで、高圧縮エアで着火性を高めるという事なんで、単なるインマニ圧力制御だけではないだろう。エアの供給方法に工夫があって、局部的なエア供給を行って層状吸気状態を作りだして、そのタイミングで点火、燃料噴射を緻密に制御するといった事は為されているのだろうとは思うけど、其処までせずとも、先に紹介した単純な圧力管理だけど、エンジンパフォーマンスがどれだけ向上するのか？との比較も知りたいところ。
より詳細な情報は、これから少しずつ明らかになっていくだろう。それを静かに見守りたいところだ。
個人的には、スカイアクティブＸも良いけど、縦置きエンジン、直六エンジンの動向、ＲＥを使ったレンジエクステンダーＥＶとか、主機としてのＲＥの方に既に関心は移り気味。でも、この取り組みは続けて欲しいモノである。
マツダのスカイアクティブＸのプロトタイプカーをメディアに公開したニュースが熱いけど、一方で、ジャガーが内燃機関廃止でＥＶ化を決定だとか、スバルがディーゼルエンジンから撤退、ホンダもディーゼルエンジンを徐々にフェードアウト、、、そんなニュースも同時に報じられている。
一方で、航続距離が400kmに伸びた新型リーフが登場で注目されたりしている。
こんなニュースを見ると、いよいよ内燃機関は終了か？とも思うけど、果たして、急速充電でも30分以上、普通充電なら８時間以上とかを要するＥＶが普及するのか？というと、そういう充電設備を家庭に普及させる事を含めて考えると、ＥＶ化の波が一気に進行するとも思えない。
そう考えると、やはり、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンは生き残り続けるように思うし、環境に拘るとすれば、水素とか、ＬＰＧ、ＣＮＧ、ＬＮＧといった燃料置換型の内燃機関の可能性の方が高いような気がする。
実際、市内のバスのディーゼルエンジンのバスだけでなくＣＮＧのバスも増えてきた。タクシーは？といえば、ＬＰＧ、最近はＬＮＧの車も存在する。
このような液化ガスを燃料とした内燃機関は実は可能性として大きいような気がする。
ガソリンエンジンのバイフューエル化としてＬＰＧ化は比較的簡単に可能。ディーゼルエンジンをＬＰＧ化する事も可能だ。ＣＮＧエンジンのベースはディーゼルエンジンもある。
インフラ等を考えると、もしかしたらＥＶ化の前に乗用車の場合はＬＰＧガス化の方が先に進むかも知れない。ＬＰＧは、煤煙は殆ど無し、ＰＭも超微量、ＮＯＸも非常に少ない。ＣＯ２の排出量も従来のガソリン、ディーゼルに比較すれば10％程度少ないのである。
タクシーの普及状況を考えれば、手慣れたインフラであり、こちらへの移行の方の可能性が高いような気もする。
個人的には、ＥＶよりもＬＰＧエンジンで内燃機関である方が何となく好みだ。
そういう意味で、ベースとなる内燃機関を一生懸命開発するマツダの姿勢はもしかしたら報われるかもしれない。
今回の発表では、シャーシの類も次世代プロトタイプが用いられているようだけど、興味深いのは、リアサスがトーションビーム構造だということ。まぁ、マツダが選んで、このタイプの足周りが如何なる性能を発揮するように仕上がるか？は非常に興味深いもの。
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