可変圧縮比エンジン
日産 ＶＣ－Ｔｕｒｂｏ

夏草や兵どもが夢の跡

と詠んだのは、ご存知松尾芭蕉です。

芭蕉サンによれば、彼が目にした夏草の下には藤原一族や義経主従の夢が埋もれている、ということだそうです。

夢の技術、ついに実用化！

最近はあまり目にしないような気がするのですが、かつてはそんな見出しの記事を時折見かけました。
原理自体はずーっと昔から分かっていたのに、様々な理由によって実用化には至らなかった技術。
それをエンジニアの血の滲むような努力でついに実用化、というニュースはかなり胸アツでした。

しかし、そんな胸アツ技術も、いざ実用化してみたら、これまた様々な理由で長続きしなかった・・・
なんて悲しいニュースも、イエ、ニュースにはなりません。
ただ、いつの間にかソッとカタログから消えるだけです。（涙

そんな胸アツな夢の技術を、思いつくままに並べてみます。

マツダ ロータリーエンジン

このテの話でトドメを刺すのは、やっぱりコレでしょう。
西ドイツのＮＳＵ社とＷａｎｋｅｌ社によって共同開発されたのが１９５７年。
それから世界中の自動車メーカーが実用化を目指したものの、唯一それに成功したのが日本の小さな自動車メーカー・マツダ。

嗚呼、胸アツです。

１９６７年、コスモスポーツに１０Ａ型ロータリーエンジンが搭載されました。

それから半世紀経過した現在、残念ながら市場にその姿はありません。

マツダ ミラーサイクルエンジン

ミラーサイクル自体は、１９４７年にアメリカ人のラルフ・ミラーさんによって考案されていました。
それを実用化したのが１９９３年に登場したユーノス ８００に搭載されたＫＪ－ＺＥＭエンジン。
現在のハイブリッド車に使われているなんちゃってミラーではなく、リショルム・コンプレッサーで過給した本格的なミラーサイクルエンジンでした。
（ミラーサイクルの詳細はコチラ）
本格的ではありましたが、ユーノス８００に続くクルマはありませんでいした。

日産 エクストロイドＣＶＴ

１９９９年、それまで小型車にしか使うことのできなかったベルト式ＣＶＴに対して、日産がトロイダルＣＶＴを搭載したＹ３４型セドリック / グロリアを発表しました。
日産での呼称はエクストロイドＣＶＴ。
金属製の円盤を、滑らせながらも動力を伝えるという二律背反する条件を見事に成し遂げた、夢のような胸アツ技術でした。
が、これもＹ３４一代限りで世から姿を消しました。

ノンスロットルバルブ エンジン

若かりしワタクシメは、「ガソリンエンジンの諸悪の根源はスロットルバルブである」、と学びました。（もちろん誇張しています）
構造上、低中回転域では吸入空気量を絞らなければならないガソリンエンジンでは、そのための損失（ポンピングロス）が生じ、ポンピングロスが無いディーゼルエンジンには燃費で勝てないのだと。（これも誇張してます）
では、ガソリンエンジンのスロットルバルブを無してしまえば、ガラガラゴロゴロと煩く重いディーゼルエンジンとはおさらば！

嗚呼、夢のようなノンスロットルバルブ エンジン！

ついに２００１年。
ＢＭＷが３１６ｔｉに搭載したＮ４２Ｂ２０Ａエンジンで夢の技術を実現しました。
バルブトロニックです。
吸気バルブの開閉タイミングとリフト量を自由に調整できるようにしたことで、スロットルバルブをポイッしちゃいました。
（実際には、安全デバイスとしてスロットルバルブを装備していましたが、後に本当にポイッしました。）

２００７年、トヨタがノア、ヴォクシーの３ＺＲ－ＦＡＥエンジンで続きます。
２００９年には、アルファ・ロメオがマルチエア エンジンでスロットルバルブをポイッ！

をを！ どんどん採用例が広がる夢のノンスロットルバルブ エンジン・・・

なのですが・・・

チョット思い出してください。
時を遡ること１９８７年、６代目カローラ誕生時です。
それまで、高性能であるが高コストのスポーツカー用、または高級車用エンジンであったＤＯＨＣエンジンを、こともあろうか大衆車の代名詞であるカローラの全グレードに採用したのです。
その名も「ハイメカツインカム」
（ハイメカツインカムは前年のカムリ / ビスタから搭載）
それからあっという間に、全メーカーのエンジンにＤＯＨＣが広がり、今ではＤＯＨＣではないエンジンを探すのが大変くらいです。

で、話をノンスロットルバルブ エンジンにもどすと、
ＢＭＷがバルブトロニックを採用してから１６年・・・
ＢＭＷとアルファ・ロメオ / フィアットでこそ採用エンジンが広がっていますが、トヨタは４気筒エンジンのみ。
その他のメーカーは気配なし。
１６年も経っているのにです！
そしてさらに言えば、ＢＭＷやアルファ・ロメオ / フィアット、トヨタが、競合他車に比べて夢のように燃費がイイ、というハナシも聞いたことがありません。


ワタクシメ思いますに、昔から、
「こうすりゃ、効率が良くなって高出力、高燃費になるよね。でも、機械的に無理だよね！」
と言った技術は、どうも、そもそも筋が良くないのではないかと・・・
夢のようだと思っていたほど、実は良くなかった。
とか、
まあそれなりに良くはあったのだけれど、お金かかりすぎてショーバイにならないよね。
とか・・・


南極点到達とか、エベレスト登頂とか、月面到達とか・・・
その行為自体は凄まじくスゴイことではあるけれど、じゃあ、それをしたことでその後の世の中が変わったのかと・・・

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日産 ＶＴ－ＴＯＵＲＢＯエンジン

ようやく本題です。

ターボエンジンの歴史を紐解くと、ターボラグとノッキングとの闘いでした。
ターボラグについてはコチラに詳しく書きましたのでご覧ください。

ノッキングとは、プラグに火花を飛ばしたときに、プラグ以外の場所から燃焼が始まってしまう現象です。詳しくはコチラ。

ターボエンジンは、自然吸気エンジンに比べて吸入空気が高温・高圧になっているので、ノッキングが起きやすい。
それを防ぐ方法は二つです。

1. ガソリン冷却
ガソリンが蒸発するときに熱を奪う作用を利用します。
必要以上のガソリンを噴射することで、燃焼室内の温度を下げてノッキングを防ぐ手法です。
必要以上のガソリンなので、燃費はダダ下がりです。

2. 圧縮比を下げる
元の吸入空気圧が高くても、圧縮比を下げてやればプラグに火花を飛ばすときの圧力は下がり、温度も高くならずに済みます。
ブーストが高いときにはこれでＯＫですが、ブーストがかかっていないときには、ただの圧縮比が低い自然吸気エンジンとなってしまうので性能はダダ下がりです。

ちょっと例を挙げてみましょう。
　　

車名	エンジン	圧縮比	出力(ps)	排気量(cc)
日産 GT-R	VR38DETT	9.0	570	3,799
VW ゴルフ GTI R	DJH	9.3	310	1,984
メルセデ・ベンツ C 180	274M16	10.3	156	1,595
VW ゴルフ TSI	CJZ	10.5	105	1,197
BMW 3	B48B20A	11.0	184	1.998
トヨタ クラウン	2GR-FSE	11.8	315	3,456
トヨタ プリウス	2ZR-FXE	13.0	98	1.797
ホンダ フィット	LEB	13.5	110	1,496

青欄は、高出力ターボエンジン。
ピンク欄は、普通のクルマに用いられるダウンサイジングターボ。
黄色欄は、普通のクルマ用の自然吸気エンジン。
緑欄は、ハイブリッド車に使われている自然吸気ミラーサイクルエンジンです。

ご覧の通り、出力を絞り出すターボでは低圧縮比、自然吸気エンジンは高圧縮比で、それほどの出力の必要がないダウンサイジングターボはその中間の圧縮比となっています。
もうお分かりですね。
ブーストのかからない極低速は自然吸気エンジンと同じなので高い圧縮比が欲しい。
高回転時にはブーストが目一杯かかるので、低圧縮比にしたい。

そんな欲張りなアナタに朗報です。
日産から、長年の夢をかなえた可変圧縮比エンジン、ＶＣ-Ｔｕｒｂｏエンジンの登場です。ﾜｰﾜｰ ﾊﾟﾁﾊﾟﾁﾊﾟﾁ

では、ＶＣ-Ｔｕｒｂｏの構造と作動を見てみましょう。
の、前に注釈を一つ。
ＶＣ-Ｔｕｒｂｏエンジン搭載車は２０１８年発売だそうで、つまりまだ詳しい情報はありません。
なので、下のアニメーションは、現時点で発表されている動画と断面図を元に推測して作りました。
間違い等があるかもしれませんが、ご容赦のほどよろしくお願いいたします。


正直に、第一印象を申し上げます。

なんか、ウニュウニュ動いて気持ちワルイ・・・

日産によると、圧縮比は１４：１から８：１まで変えることができるそうです。
上の表のすべてのエンジンの圧縮比をカバーしても有り余る変更幅です。
つまり超ハイパワーなＧＴ-Ｒ並みの低圧縮比から、超高効率のハイブリッド車用エンジン並みの高圧縮比まで自由自在。

まさに夢のエンジン！

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ワタクシメが二十代半ばのハナシです。
フィリピン・パブのジェシカちゃんは来日したてで、まだ日本語があまり話せませんでした。

当時ワタクシメは、片言の英語ができたので、ジェシカちゃんとはすっかり意気投合。

アタシ ワタクシメ サン スキヨ
ダカラ メールアド オシエテ

ウブであったワタクシメが、欲望に抗えるわけもありません。
しかしメールアドを伝えたが最後、お店が暇になるとジェシカちゃんからメールが来ます。
「アタシ ワタクシメサン ニ アイタイヨ！」
なけなしの一万円札を握りしめて雑居ビル三階のドアを押したことが忘れられません。
いったい、いくら使ったことか・・・ﾄﾎﾎ

そして成長したワタクシメはもうダマされません。
その証拠に、時々行く中国人パブのリンリンちゃんからＬＩＮＥのＩＤを訊かれたって絶対に教えないんだもンネ！

いったいナンの話でしょう・・・？
ああ、もうダマされないという話でした。

冒頭に述べましたロータリーエンジン、ミラーサイクル + リショルム・コンプレッサー、トロイダルＣＶＴ、スロットルバルブレス エンジンはもとより、
夢の技術だと喧伝されたのに鳴かず飛ばずの新技術がどれくらいあったでしょう？
いすゞのＮＡＶＩ５、トヨタの５バルブエンジン、マツダのプレッシャーウェーブスーパーチャージャー、ホンダの縦置きＦＦ５気筒フロントミッドシップ、日産のスーパーターボ、トヨタのスーパーストラットサスペンション、マツダやホンダの４ＷＳ、いすゞのニシボリックサスペンション、メルセデス・ベンツのブレーキ バイ ワイヤ・・・
２分間考えただけでもコレだけ出てきます。

いいえ、ディっているのではありません！
懸念しているのです！

アレだけ複雑な仕組みとなれば、コストがかかります。
なので高価格車にしか採用されないわけで、数が出ないとなればなおさらコストは下がりません。
最終的に、フツーのエンジンに戻して排気量を２割増やした方が性能が良かった・・・なんてコトにならないことを、
平泉の夏草の下に埋もれてしまわないことを、

心の底からお祈り申し上げます。

【 これは広告です 】

ワタクシメが開発に参加した、自動車整備士資格取得のための
Web教材「i-Tasu」の宣伝です。

i-Tasuは教育機関向けなので、このサイトを覗いていただいている読者方々の大部分にはあまり関係がないかと思いますが、

「ふーン、こんなのもあるんだァ」

くらいに思っていただけると幸いであります。

i-Tasu特設サイトはコチラ

YouTubeチャンネルはコチラ

完