えーっと・・・・あんまり自動車に興味が
無いと全然つまんない話なのですがぁ・・・
（´～｀ヾ）ﾀﾊﾊ
MAZDAが今度「スカイアクティブX」ってエンジンを
開発したのだ♪ヽ( ´ ▽ ` )ノ
・
(￣Д￣;)ﾊｧ･･?ってなっちゃうだろうけど・・・実に革新的で
そりゃあ一昔前なら「エンジンのHONDA」って感じで
やはりHONDAエンジンが世界一！馬力や（馬力の割には）
燃費が良いとされてきた。
・
MAZDAは、その影に隠れて、あんまり「エンジニア集団」って
感じは無かったし、世にも珍しいロータリーエンジンが目立つ
程度で、パっ！っとしなかったのね。（´～｀ヾ）ﾀﾊﾊ
・
トコロがここ数年、ガソリンエンジンもディーゼルエンジンも
スカイアクティブってエンジン理論技術で飛躍的に向上してきた。
なんと言うか・・・技術のHONDAがF1などで研究し尽くした感の
内燃機関（エンジン）を、イチから基礎研究し直して、今まで
不可能だと言われてきた定説を、ことごとく塗り替えて来てる。
・
んで・・・満を持して、今年市場投入される「スカイアクティブX」
(≧∇≦)bｴｰｯｸｽ！
えーっと・・・判り易く言うと、どんなに凄いレース用エンジンや
フェラーリだろうがポルシェだろうが燃費の良いプリウスでも
今現在、内燃機関の燃焼効率が、だいたい４０％前後。
(￣Д￣;)ｴｯ?
「カロリー」と同じく、運動エネルギーは熱に変換されるんだけど
要は、１Lのガソリンを燃やして得られる走るエネルギー効率が
半分にも満たないの。
(￣Д￣;)ﾏｼﾞｶ?
後のロスしたエネルギーは「エンジン熱」「内部の摩擦抵抗」となり
「無駄に熱」として放出、捨てちゃってる感じ。ナカナカ効率が悪いｗ
┐(´д｀)┌ﾔﾚﾔﾚ
内燃機関が発明されてから百数十年経つけど・・・そんなもん。
（´～｀ヾ）ﾍｪ･･
ただ、技術的に頭打ち感があるから、電気自動車だのハイブリッド
だの・・・違う方式で燃費を向上させようと、日本を含めた世界中の
自動車メーカーは（簡単に言うと）逃げてるだけ。
┐(´д｀)┌ｿｰｲｳｺﾄ
内燃機関のガソリンエンジンは、世界中の自動車メーカーが
今までの数十年、各社技術を凌ぎ・・・また、その昔、
HONDAが社運を掛けて燃費に躍起になって研究しまくってあるから、
もうエンジンに新しい技術革新は出尽くした感＆やっぱココまでか？的
な諦め空気があったから。なんだけど・・・
（´～｀ヾ）ﾀﾞｯﾃｪ･･
ココに一石を投じ始めたのが、ここ数年のMAZDA。(≧∇≦)bｲｪｲ!
「真正面から内燃機関と向き合う」実にシンプルな姿勢でドンドン開発！
(≧∇≦)b
これ以上は無理と言われてた圧縮比を超えたり、逆にこれじゃあ
エンジン掛からんだろ？ってほどディーゼルの圧縮比を下げたり。
奇想天外・・・っと言うよりは「今一度、イチから見直して
今までの内燃エンジニアの常識を覆す」事をやってのけてる。
・
んで、今回のスカイアクティブXってエンジンは、稀少燃焼の限界を
超えた革新的な技術にゃの。(≧∇≦)bｽｹﾞｪ!
β(□-□ ) ﾌﾑﾌﾑ
エンジンってのは、ガソリンを霧吹きみたく気化させて、空気と混ぜて
シリンダーの中に送るのね？んで、ピストンで圧縮して、一番上で点火！
ヽ( ´ ▽ ` )ノﾎﾞｶｰﾝ!
爆発したエネルギーでピストンを下に下げる力をクランクシャフトで
回転運動に変えて・・・タイヤを回してる。
(#｀Д´)ﾉﾉｸﾙｸﾙｸﾙｰ♪
つまり、先に言った「燃焼効率」ってのは、この点火してボカーン！の
エネルギーを、どんだけ実際にタイヤを回す力にするのか？って言う
効率の話。
β(□-□ ) ﾌﾑﾌﾑ
ガソリンと空気が混じった気化ガスを、一杯シリンダーに入れれば・・
それだけ爆発威力が上がる。β(□-□ ) ﾌﾑﾌﾑ
これが排気量（つまり吸気量）を大きくしたり、ターボとか過給機
（空気を押し込めて無理矢理シリンダーに詰め込む）を付けると
爆発威力が上がる。パワーが出る。
ヽ( ´ ▽ ` )ノﾄﾞｶｰﾝ!
だけど・・・その分、使うガソリンも増える。空気も一杯汚す。
Σ(￣ロ￣lll)ｶﾞｰﾝ(ノД`)・゜・。ｿｯｶｧ･･
これが「燃費」とか「環境性能」って言われてるジレンマの部分ね？
・
んじゃあ・・・ふと、逆に考えて見ると・・・
ガソリンと空気ってのは「理想空燃比」ってのがあって、丁度に
混ぜないと爆発しない。TVやドラマで、車の燃料タンクを撃ったら
ボカーン！ってなってるけど、アレはフィクションであって「嘘」
(￣Д￣;)ｴｯ?
作り話＆イメージなだけで実際には、そうそう簡単には爆発しない。
┐(´д｀)┌もし、なるなら・・・このエンジニアの苦労は無い。って話ｗ
・
メラメラと火事的に燃えはするけど、あんなドカーン！なんて事
には「丁度の空燃比じゃないと先ず爆発しない。」
(≧∇≦)bｷｯﾊﾟﾘ!
濃すぎても駄目だし、薄すぎてもダメ。ガソリン１に対して、
空気が１４，７必要。「ガソリン１：空気１４，７」
これが理想空燃比。ガソリン臭いけど湿る程じゃあ無い気体。
(￣Д￣;)ﾍｪ･･･ｿｰﾅﾝﾀﾞ
昔は、これを各メーカー追い求めてて、これは割と簡単に達成出来た。
しかし、米がオイルショックの頃に排気ガスの浄化や燃費を・・・
世間が言い出した。ココでHONDAが知恵を絞って研究してきた。
「エンジンのHONDA」なーんて言われてた昔の頃ですね。
・
んで、今現在・・・各メーカーとも技術的に追いついた。
多少の差はあれど、技術＆ノウハウも各社横並び・・・・って感じ。
・
んで、ソコからハイブリッドに逃げるまでに「リーンバーン（稀少燃焼）」
って技術が出来た。つまりは、さっきの爆発しやすい気化ガスよりも
もっとガソリンの比率を減らす。つまり燃費が良くなるエンジン。
(≧∇≦)bｲｲﾈ♪
ただし・・・１４．７だとプラグで火を付けるだけで簡単に爆発して
完全燃焼するのを、わざとケチる訳ですから・・・
ガソリンが少な過ぎて・・・ナカナカ火が付かない。
(￣~￣；)ｿｯｶｧ･･
んで、各メーカー頭を捻ったけど、んま、ホントに無理矢理感たっぷりで
諦めちゃって・・・ハイブリッド＆電気自動車に逃げてる訳です。
(* ´艸｀)
シリンダーの中で気化ガスを攪拌するスワール渦だの、プラグを２個付ける
だの・・・色々やったけど駄目。まだまだ妥協の塊段階。 (￣~￣；)ﾅｶﾅｶ
・
話は変わるけど、ディーゼルエンジンってのは、高トルクで高燃費。
ヽ( ´ ▽ ` )ノﾄﾞｽｺｰｲ♪
馬力や高回転は苦手だけど・・・・「ガソリン車が馬」なら「ディーゼルは
牛」みたいなもん。ドッシリ粘り強い。
(#｀Д´)ﾉﾉﾏｶｾﾝｼｬｰｲ!
今現在、ヨーロッパを中心にCO2削減にディーゼルが見直されて、
昔の黒煙吐きまくるトラックみたいなエンジンより、随分、ガソリン車と
遜色ないほど洗練されてるんだけど・・・
（実際にはディーゼルは効率を上げるとNOx窒素酸化物の問題があるので
決してクリーンとは言えないんだけどね？んま、CO2に限っては良いって話）
ヽ( ´ ▽ ` )ノｽﾙｽﾙｰ♪
そもそも、何でディーゼルエンジンはガソリンエンジンよりも粘り強くて
高燃費か？つーと・・・点火プラグが無いの。
┐(´д｀)┌ｿｰﾅﾉ(￣Д￣;)ｴｯ?
燃料がガソリンより火が付きやすい軽油だから、気化ガスを高圧縮するだけで
ボカーンと爆発（燃焼）する。プラグで火を付けなくても良い。
( ´,_ゝ｀)ﾌﾟｯ
点火した一点から燃焼爆発膨張するガソリンエンジンとは違い、燃焼室全域で
何処とも無い同時多発的に一気に爆発して完全燃焼する。
これが熱変換効率が良くて粘りがあって燃費が良い科学的根拠。
(≧∇≦)bｽｹﾞｪ!
実際、馬力（瞬発的な短距離走っぽいエネルギー）は、そんなに無くても
トルク（坂を登るチカラみたいなエネルギー）は高く粘り強い。
そして燃費も良い。だから、速く走らなくて良い、逆にチカラの要る
トラックやバスにディーゼルエンジンは搭載されてるでしょ？
β(□-□ ) ﾌﾑﾌﾑ
んで・・・話をガソリンエンジンに戻そう。(￣Д￣;)ﾔｯﾄ?
ガソリンは瞬発力＆スピードには長けてるけど、馬力を出そうとすれば
ガソリンが一杯必要で燃費が悪くなる。
だからってガソリンを薄くすれば、今度は火が付かない。始動しない。
┐(´д｀)┌ｼｹｼｹ
昔の車は冬場に「チョーク」ってのを引いてガソリンを濃くしないと
（大気が冷えて、相対的に空気の量が増えるから）掛からなかった。
(* ´艸｀)ｿｳｿｳ！
ちょっと肌寒くなる。たった、その程度ちょっと薄くなる・・・・
程度で掛からなくなる。┐(´д｀)┌ﾅﾝﾂｰ
（今の自動車は全てCPUで自動的に気化ガスの濃さを調整してます）
(￣~￣；)ｿｯｶｧ･･
んでも・・・ガソリンを濃くしないで、薄いまま、どーにか燃焼しねーか？
ってのが、さっき言った「リーンバーン」しかし、こうなると馬力は最弱、
ヨレヨレのひ弱なエンジンになっちゃうし、運転技量や気温が僅かに変わる
だけで左右されちゃう物凄く扱い難いエンジンになる。
（だから電気モーターに頼る・・・ってのが、今のハイブリッド）(* ´艸｀)ﾓｺﾞﾓｺﾞ
・
でも、絶対に無理なのか？つーと・・・そんな事は無い。あるにはある。
(￣Д￣;)ｴｯ?
もっともっと！ピストンで圧縮しちゃえば、燃えにくいガソリン＆その上
更に燃えにくい稀少気化ガスでも・・・理論上は同時多発的に一気に燃える。
ヽ( ´ ▽ ` )ノﾄﾞｶｰﾝ！
しかし・・・・今のエンジン技術では、ソコまで物理的に圧縮比を上げる事は
不可能。ピストンで圧縮比を上げまくっても抵抗ロスが出て限界点がある。
(￣~￣；)ｳﾑﾑ
無理くりハイコンプに圧縮する事に無駄にエネルギーを膨大に消費するし、
それに耐える強靭なエンジン設計も。
コレはHONDAをはじめ、各社も研究済で諦めてた・・・・
(ノД`)・゜・。ｼｬｰﾅｲ
のを！(≧∇≦)bﾋﾟｺｰﾝ！今回のMAZDAのスカイアクティブXエンジン！
が打破したの。快挙だよ！大きな技術革新ですぞ！
ヽ( ´ ▽ ` )ノｽﾝｹﾞｰ!
さっき言ったように、馬力を上げるにも、稀少燃焼させるにも
圧縮比を高めれば良い。だけど、ピストンのチカラだけでは圧縮が
足りないしロスも多い。
しかも、今度は火が付いて順序よく爆発して欲しい以外で、勝手に
異常燃焼や失火を起こしやすい。
「ノッキング」やら「デトネーション」って言うんですが、要は
「トトト・・・トト・・」っと爆発がばらついて不安定になる。
・
また技術的に難しい話になるんだけど、高圧縮して上死点でスパーク
プラグで着火しても・・・コンマ秒、シリンダー内の圧縮された
気化ガス全て爆発して燃え広がるまでに伝達スピードが足りない。
燃え切らない不完全燃焼と言うか、不完全爆発に陥る。
(￣~￣；)ｳﾑﾑ
数千回転回ってるエンジンの一瞬だから、ホントに０・００００秒だけど
爆発して燃え広がる時に僅かに時間的ロスがあって、稀少ガスにすると、
燃え広がり難くなるので、余計に不完全爆発（燃焼）しやすくなる。
スワール渦で攪拌しても、アレコレCPU制御で手を尽くしても・・・
これが、今までの内燃機関の常識。通説。頭打ちの原因。
(￣~￣；)ｳﾑﾑ
トコロが・・・逆転の発想で「ワザとちゃんと気化ガスを混ぜない。」
(￣Д￣;)ｴｯ?
すると、シリンダーの中でドーナツ状に濃い＆薄い気化ムラが出来る。
んで・・・真ん中の濃い部分にスパークプラグで着火。
当然、コンマ秒、球体状にソコだけ燃える。すると・・・・
シリンダー内でピストンが一番上に上がった一番、圧縮された状態から
更に、爆発燃焼球体が出来るから、周囲の燃えなかった薄い気化ガスが
更に圧縮されて・・・・なんとディーゼルっぽく自然発火する。
(￣Д￣;)ｴｯ?
満員電車に閉じ込めた後で・・・・中から風船を膨らませるみたいな原理。
(#｀Д´)ﾉﾉｵﾜｧｰ
結果的に２段階圧縮。チットやソットじゃあ燃えなかった激薄稀少ガスも
外から中からの超高圧縮下で・・・たまらず自然発火する。
(￣Д￣;)ﾎｫ･･･
パっ！っと見た目では、点火して燃えた燃焼球体で着火炎上した風に
見えるけど、ゲームの必殺魔法「メテオストライク（球体超新星爆発魔法）」
みたいなもん。
(* ´艸｀)ｷﾞｬﾊﾊ
実際には「より圧縮されて周囲の稀少気化ガスが自然発火」してるの。
ココに着目して、コンピューターシュミュレーションを繰り返し、
とうとう、ワザと、それをずーっと回ってちゃんと走るエンジンに
仕上げたのが・・・スカイアクティブX。遂に市販車まで漕ぎつけた。
(≧∇≦)bｽｹﾞｪ!
１分間に数千回、繰り返すシリンダー。それが４気筒なら、４つ一糸乱れず・・
「ガソリンエンジンでも圧縮自然着火出来ます」って事を実証。
なので、燃費が良くてトルクがあって、しかもガソリンエンジンだから
軽く軽快に走る。んね？すんごい技術＆発想でしょ？
(* ´艸｀)
逆転の発想と言うか・・・HONDAを始めエンジンを知り尽くした
各メーカーのエンジニアが思いもしなかった抜本的な発想。
「ピストンで押し足らない分は、燃焼球をワザと作って内から押す」
きっと他メーカーエンジニアは・・・歯ぎしりで悔しがるか？
「あの異常燃焼を逆手にとって、制御した？ま・まさか？」って感じ。
( ´,_ゝ｀)ﾌﾟｯ
エンジンに詳しい私も、初めて知った時「嘘だろ？そんな事できんの？」
って疑った→超~感激した。って話。
ヽ( ´ ▽ ` )ノｽﾝﾊﾞﾗｽｨ！
コレの足元にも及ばないけど「そんなのは無理」なーんて定説をぶっこいて
常識に捕らわれてちゃあ駄目。なんとなーく・・・発想が私と似てる？
( ´,_ゝ｀)ｴﾗｿｰﾆ
とかく、詳しければ詳しいほど、知識と経験が常識を創り、新しい発想を
妨げてしまう。
きっと、上記のような球体異常燃焼の症状は各社エンジンテストでも・・・
偶然に起こった筈。β(□-□ ) ｱﾙｱﾙ
それを「あーダメダメ！こーなったら失敗┐(´д｀)┌」っと取るか？
「ん？コレは逆に利用できるのでは無いのか？」っと取れるか？
着眼点＆リテラシーの境目ですね？発想と言うのは、大体ココ！
(≧∇≦)bｿｰﾆｬﾉﾀﾞ♪
きっとMAZDA社内でも、そんなの無理に決まってる＆無駄では？って
反対意見もあっただろうし、一昔前ならテストエンジンをイチいち
何十~何百機と創ってテストしなきゃあいけなかったのが・・・・
今やスパコンで億通りでもシュミュレーション出来たと言うのも・・・
開発の強み。(≧∇≦)b
その膨大な燃焼データーを得られたのも、今後の開発資源となる。
・
今の情報処理能力の時代、今の時代のMAZDAだから成しえた事。
ヽ( ´ ▽ ` )ノｽﾝﾊﾞﾗｽｨ♪
きっと・・・こんな難しい話題はマスコミも取り上げないだろうし、
一般人には理解不可能。「ディーゼルとガソリンの良いとこ取りを達成」
なんか判らんけど・・・へぇ・・・・程度だろう。
だからってエンジンの性能が２倍になる訳じゃあないし、なったトコロで
MAZDA車がバンバン売れまくる・・・・って話じゃあない。
・
これだけ判り易く噛み砕くだけでも、ものすげー長文になっちゃう。
┐(´д｀)┌ﾅｹﾞｰﾖ!
でも、世界中の自動車メーカーが、「だいたいこんなもんだろう？」
っと諦めた先に、大きく前進した。燃焼効率で言ったら４５％くらいまで
歴史的には２０年分くらい、進歩した感じ。
理論上は１００％でも、現実にはソコまでは無理。だけど・・・
まだまだ理論上の半分にも到達して無い。まだまだ余地がある。
β(□-□ ) ﾌﾑﾌﾑ
きっとMAZDAもコレで終わりとは思ってないだろうし、もっともっと！
誰も発想し得なかった新しいアイデアがあるかも知んない。
・
世の中、常識に囚われ、もう決まり事の定型しか無いと思ってた分野にも
きっとまだまだ進歩の余地はあるし、逆を言えば、皆、賢く＆偉くなった風で
ソコの思考が単に諦めムードで停止しちゃってるだけかも知んない。
効率論なら、さっさと諦めてハイブリッドに逃げる各メーカー判断に陥る。
「無ければ知恵を絞る」「（本当の意味で）工夫を施す」
いかにも日本人らしい、日本人が忘れかけてた良さをMAZDAは持ってるなぁ？
あー・・・自動車好きの私はHONDA党なんですけどね？
( ´,_ゝ｀)ﾌﾟｯ
精神は素晴らしく、日本人らしい。私も見習わなきゃ！(≧∇≦)b
