マツダ次世代エンジン「スカイアクティブX」の仕組み 恩恵、特定ユーザーにのみ マツダ3試乗

公開 : 2019.11.26 11:30  更新 : 2021.10.11 13:50

スカイアクティブX採用のマツダ3に試乗しました。スカイアクティブXを詳しく解説いたします。仕組みがわかれば、凄さもわかるでしょう。しかし、たしかに「凄い」のですが、ありがたく感じるのは一部です。

スカイアクティブXとは何なのか

text:Shigeo Kawashima(川島茂夫)
photo:Keisuke Maeda(前田恵介)

マツダの次世代エンジンとして開発されたスカイアクティブXはガソリンでの圧縮着火を特徴にする。

と、語ればディーゼルエンジンの燃料をガソリンに置き換えただけのようにも思えるが、無論そんな単純なものではない。

マツダ3スカイアクティブX
マツダ3スカイアクティブX

スカイアクティブXはSPCCI(火花点火制御圧縮着火)と呼ばれる燃焼方式採用する。

点火プラグが点火して圧縮着火というのも妙な印象を受けるが、点火による爆発は圧縮着火の引き金でしかない。ピストンによる圧縮は圧縮着火を起こす直前まで。

そこにプラグ点火による爆発圧力を掛けて一気に圧力を高めて混合気全体が同時に燃焼する。爆発力で圧縮することを爆縮と呼ぶが、その伝に倣えば爆縮着火ということになる。

大まかな燃焼プロセスは意外と単純だが、よく考えてみればぎりぎりのバランスでしか安定した燃焼を得られない。

点火直前の燃焼室の温度と圧力は自己着火を起こす直前に保たれなければならない。爆縮の圧力も一定値以上が求められるし、燃料の霧化分布(部分の空燃比)も制御する必要がある。

吸気流制御が最近の一般的なタンブル(縦渦)ではなくスワール(横渦)を用いるのも、プラグ点火での着火性と爆縮効率の向上が狙い。

ちなみに直噴インジェクターはスワールを阻害しないように直立レイアウトを採用する。

さらに大量EGR(Exhaust Gas Recirculation=排気再循環)下での爆縮自己着火性の効率を高めるため、部分的に濃い空燃比となるようにインジェクターを制御している。

上手く爆縮着火できなかったら……?

上手く爆縮着火できなかったら……

そんなぎりぎりの制御をしていて上手く爆縮着火できなかったら……、という疑問もあったが、そうなったしても一般的なプラグ着火の燃焼になるだけとのこと。タイトロープを踏み外したとしても大事にはならないわけだ。

なお、吸入空気の大気/EGRの制御は超希薄燃焼状態でのみ大気吸入、他は大量クールドEGRが掛かる。

超希薄燃焼での窒素酸化物生成が気になるが、燃焼による圧力と温度の上昇が吸入空気量に対して極端に少ないため、窒素酸化物はほとんど生成されないとのこと。

当然、超希薄燃焼は極低負荷域に限定されている。

また、極低負荷域ではプラグ点火の一般燃焼方式でも制御され、吸気と燃焼に関しては3方式の制御を適宜使い分けている。

この記事に関わった人々

  • 前田惠介

    Keisuke Maeda

    1962年生まれ。はじめて買ったクルマは、ジムニーSJ30F。自動車メーカーのカタログを撮影する会社に5年間勤務。スタジオ撮影のノウハウを会得後独立。自動車関連の撮影のほか、現在、湘南で地元密着型の写真館を営業中。今の愛車はスズキ・ジムニー(JB23)
  • 川島茂夫

    Shigeo Kawashima

    1956年生まれ。子どものころから航空機を筆頭とした乗り物や機械好き。プラモデルからエンジン模型飛行機へと進み、その延長でスロットレーシングを軸にした交友関係から自動車専門誌業界へ。寄稿していた編集部の勧めもあって大学卒業と同時に自動車評論家として自立。「機械の中に刻み込まれたメッセージの解読こそ自動車評論の醍醐味だ!」と思っている。

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