『GW特別篇：第４話 スカイアクティブ』
『ゴールデンウィーク特別篇：第４話 スカイアクティブ』
こんばんは、ゴールデンウイークも終盤、そして今回の特別編もこれが最終回です。国内向けのディーゼル車両は、多くが商用車なので、あまり身近には感じませんが、マツダのスカイアクティブ（SKYACTIV-D）と言えば、多くの方々にとって身近になりますよね。（図１.SKYACTIV-D搭載車両）
本日は、コモンレールシステム+DPFという組み合わせで、ポスト新長期規制をクリアした、マツダのスカイアクティブについて、ご紹介いたします。
このスカイアクティブの特徴を二つのキーワードで表すと、低圧縮比と高過給になります。
まずは低圧縮比の話からになりますが、エンジンの効率を考えた場合、適正なディーゼルエンジンの圧縮比は、14と言われていますが、着火不良やエンジン始動性悪化などの商品性にかかわる背反が問題になるため、それ以上の値になることが多い傾向にありました。
スカイアクティブでは、低圧縮比にこだわり、ネックとなっていた問題に対して、排気弁側に可変機構を用い、排気を吸い戻す自己EGRと言われる技術を取り入れ圧縮時の温度上昇を促すことで、上記の問題を解決しています。
この低圧縮比によって、圧縮上死点付近での燃料噴射が可能になり、従来のディーゼルエンジンに比べ、より効率良くエネルギーを得ることが出来るようになっています。低圧縮比によるエンジン効率の比較は、図２をご覧ください。
また低圧縮比の恩恵として、今まで強固に作る必要のあったエンジンの強度を下げることが出来るようになりました。具体的には、シリンダーブロックのアルミ化などにより、軽量化に成功し、一般的なガソリンエンジン並みの機械抵抗を実現しています。
次に問題となるのが、エンジン性能（燃費、ドライバビリティなど）と排出ガスをクリーンに保つという点です。
以前からご紹介しているように、PM（粒子状物質）とNOx(窒素酸化物)は、トレードオフの関係にあり、エンジン性能と排出ガスも同じような関係になります。この問題をブレイクスルーするために必要だったのが高過給になります。
低圧縮比の環境において、高過給と高EGRガスを同時に実現することで、従来のディーゼルエンジンでは同時に低減することが難しいPMとNOxの低減に成功します。
また出力性能については、ターボの恩恵を利用することで達成しており、エンジン性能と排出ガスの両立に成功しています。
ちなみに燃費の改善については、弊社製品とも深い関わりのあるインジェクターの進化もあります。
スカイアクティブに採用されているピエゾ式インジェクターでは、１度の燃焼サイクルで最大13回もの多段噴射を行っており、超精密な多段噴射により燃費改善も同時に達成しています。
以上のような技術の組み合わせにより、尿素SCRシステムのような高価な排気後処理技術を採用することなく、現行の排出ガス規制をクリアするスカイアクティブが誕生しています。
個人的な感想としては、スカイアクティブに採用されている技術は、新たに発見された技術によるものではなく、既存の技術の組み合わせで達成されているという点で、サッカーで例えると一発逆転のキラーパスなどではなく、日々の鍛錬が結果につながるという、胸が熱くなるような感想を持ちました。
さて、これにてゴールデンウィーク特別篇は、終了となります。
明日から弊社は営業開始となります。いつものように頑張ってまいりますので、明日からもよろしくお願いいたします<(＿ ＿)>
出典
図１：SKYACTIV-D 1.5、SKYACTIV-D 2.2
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%83%84%E3%83%80%E3%83%BBSKYACTIV-D
図１：デミオ（DJ5FS/DJ5AS）
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%83%84%E3%83%80%E3%83%BB%E3%83%87%E3%83%9F%E3%82%AA
図１：CX-3（DK5FW/DK5AW）
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%83%84%E3%83%80%E3%83%BBCX-3
図１：CX-5（KE2#）
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%83%84%E3%83%80%E3%83%BBCX-5
図１：アテンザ（GJ2FP/GJ2AP）
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%83%84%E3%83%80%E3%83%BB%E3%82%A2%E3%83%86%E3%83%B3%E3%82%B6
図１：アクセラスポーツ（BM2FS）
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%83%84%E3%83%80%E3%83%BB%E3%82%A2%E3%82%AF%E3%82%BB%E3%83%A9
