スカイアクティブ‐Xの技術的特長

スカイアクティブ-X~マツダ次世代ガソリンエンジンの特長

スカイアクティブ‐Xが、2018エジソンアワード(エンジン賞)で金賞を受賞しました。国内外での評価が高いマツダの次世代ガソリンエンジンは、新型アクセラへの搭載が噂されます。同エンジンの特長を、燃焼室での安定的な圧縮着火を、可能とするために開発されたSPCCIを中心として紹介します。

スカイアクティブ-X~マツダ次世代ガソリンエンジンの特長

マツダの次世代ガソリンエンジン「スカイアクティブ‐X」の凄みと特長を紹介

マツダの次世代ガソリンエンジン「SKYACTIV‐X(スカイアクティブ‐X)」は、2018 エジソン賞の金賞受賞やQ Global Tech Awardを受賞するなど、国内外で高い評価を得ています。

スカイアクティブ‐Xは、ガソリンエンジンならではの伸びやかな走りのフットワークに、ディーゼルエンジンの優れた特性を融合させた画期的なエンジンです。そんな、凄みを持ったエンジンの特長を紹介します。

スカイアクティブ‐X「2018エジソンアワード(エンジン賞)」金賞を受賞

「スカイアクティブ‐X」が、ニューヨークで行われた2018エジソンアワードの表彰式で、Engine Enhancements(エンジンエンハンスメント)部門で金賞を受賞しました。

エジソンアワードは、1987年にアメリカ・マーケティング協会によって成立された、革新的な製品・サービスなどを称える国際的な賞です。

スカイアクティブ‐Xは、マツダ独自の燃焼方式であるSPCCI(Spark Controlled Compression Ignition:火花点火制御圧縮着火)によって、ガソリンエンジンにおける圧縮着火(CI)の実用化に世界で初めてめどを付けた事などが高い評価を受けて事が受賞理由です。

マツダの次世代エンジンは、2018年2月、世界的に有名なイタリアの自動車専門誌「Quattroruote(クアトロルオーテ)」が主催する、将来が期待される自動車技術に与えられるQ Global Tech Awardも受賞しました。

スカイアクティブ‐Xの特長である、ガソリンエンジンの伸びのある走行性に、ディーゼルエンジンの低燃費性やパワフルさ、ハイレスポンスを融合した技術力は、世界中から高い評価を受けています。

スカイアクティブ‐Xは低燃費・高出力を実現するガソリンエンジン

スカイアクティブ‐Xと、現行のガソリンエンジン「SKYACTIV‐G(スカイアクティブ‐G)」を比較すれば、燃費率は最大で20%~30%ほど、トルクは全域で10%以上、最大で30%の改善が見込まれます。

スカイアクティブ‐Xによって飛躍する環境性能と走る歓びは、SPCCI(火花点火圧縮着火)などの技術力によって実現されます。

スカイアクティブ‐Xの技術的特長

スカイアクティブ‐Xでは、ガソリンと空気との混合気をピストンの圧縮によって自己着火させる圧縮着火を世界で初めて実用化させました。

他の自動車メーカーも、火花点火(SI)だけではなく、ディーゼルエンジンのように圧縮着火をガソリンエンジンでも安定的に行えれば、燃費の改善・トルクがアップするなどのメリットが多いため、実現化を目指しましたが、クリアすべき課題が多く断念せざるを得ませんでした。

マツダは、独自の燃焼方式SPCCI(Spark Controlled Compression Ignition:火花点火制御圧縮着火)によって、燃焼室内においての安定的な圧縮着火を実現させます。

スカイアクティブ‐XになくてはならないSPCCIの特長

SPCCIのハード構成図スカイアクティブ‐Xの主軸になるSPCCI

スカイアクティブ‐XになくてはならないSPCCIは、「筒内圧センサ」「高応答エアサプライ」などのパーツによって構成されます。

SPCCIを介して行われるマツダ独自の燃焼方式は、従来のガソリンエンジンで課題となっていた圧縮着火の成立範囲を拡大させて、火花点火と圧縮着火のスマートな切り替えを実現します。

燃焼成立範囲と制御性の図解

SPCCIは、スパークプラグの作動時に発生する膨張火球にエアピストンのような役割を与え、点火時期をコントロールすることで燃焼成立範囲を拡大させます。

SPCCI方式では、スパークプラグの火花点火による燃焼で、混合気の圧縮着火を行います。マツダ独自の燃焼方式では、圧縮着火に影響を与える軽負荷・高回転・低外気などの諸条件を考慮して、ベストなタイミングで点火できる制御システムを構築しました。

燃焼成立範囲と制御性の図解2

SPCCIでは、「圧縮着火燃焼」ではNOx(窒素酸化物)が発生しにくい濃度の薄い混合気を、「火炎伝播燃焼」ではNOxが発生しにくい濃度の濃い混合気を利用しやすい分布バランスとするために、最初はごく薄い混合気を吹かせ、その次に濃い濃度の混合気を吹かせてスワール渦を形成します。そして、燃料噴射弁を進化させるという手段もとります。

スカイアクティブ‐Xは今後、騒音やノッキング現象をクリアする

スカイアクティブ‐Xの提供価値の図解

圧縮着火では、スーパーリーン燃焼(火花点火では行えない燃料を希薄化した状態での燃焼)が可能であるため、安定的に行えれば、ディーゼルエンジン同様に低燃費が実現されます。

スカイアクティブ‐Xは、2019年に実用化されるまでに、静穏性を上げて、ノッキング現象を抑えて更なる高性能エンジンを目指します。

マツダだから実現できた「スカイアクティブ‐X」は2019年に導入される

マツダは、エンジンにこだわる自動車メーカーです。車に求められる環境性能を実現するために、ライバル企業が、ハイブリッド化・EVへとかじを切る中、マツダはエンジンの可能性を追求します。

「スカイアクティブ‐G」でガソリンエンジンの技術力を磨き、「スカイアクティブ‐D」でディーゼルエンジンの技術力を磨き続けるマツダだからこそ、双方の特長や魅力を合わせ持つ次世代型エンジン「スカイアクティブ‐X」を2019年に完成する事ができます。

フルモデルチェンジによって誕生する、新型アクセラへの搭載が予想される次世代エンジンは、2019年以降、世界各地で導入する車種を増やします。

マツダは、技術開発の長期ビジョンとして「サスティナブル“Zoom-Zoom”宣言2030」を掲げます。

自社の技術力によって、地球・社会・人とクルマが共存・共栄できる世界の実現を目指し、走る歓びであふれたカーライフを通じて、人生をより豊かにする。そんな長期ビジョンを現実化するためには、スカイアクティブ‐Xが必要です。