匿名さん
マツダのスカイアクティブ-Dというディーゼルエンジンは、他社のクリーンディーゼルエンジンと比べてもそんなに凄いエンジンなのでしょうか?
匿名さん
マツダのスカイアクティブ-Dというディーゼルエンジンは、他社のクリーンディーゼルエンジンと比べてもそんなに凄いエンジンなのでしょうか?
feelfeelwindowさんへ 凄いかどうかはさて置いても(^^;)、低圧縮比14を達成出来た、乗用車用としては現時点で唯一無二の存在、と言えそうです。
* * * * * * * * エンジンは燃焼で得た高圧を膨張させて、仕事に変換し取り出す物である。
これは良いですか? じゃあ、一体幾ら位膨張させるのが良いのか? 未だに「ディーゼルは高圧縮比だから燃費が良い」等と言われていたりしますが、圧縮比が「高ければ高い程良い」という物でもありません。
ここら辺をちゃんと解説した物は実に少ないです。
し、副室式燃焼室から筒内直噴に進化するに当たって、21〜23もの高圧縮比だったのが16.5〜17.6と大幅に下がった情勢 or 背景を、ちゃんと解説してくれる方も殆ど居ない。
何故、こんなにも下げたのか? それは、、、下げたかったからです。
d(^=^;) 圧縮比を高く取ろうとすると、どうしてもロングストロークなエンジンデザインに成って行く。
特にディーゼルはピストン頭頂部に燃焼室を大きく掘り込む分、ボア径を更に絞り込まねば成らない。
Excelが一般化しましたから、ボア/ストローク比を変えながら、排気量を一定に保ってピストンとシリンダーの擦動面積を計算してみて下さい。
ロングストロークに成る程、擦動面積が増える。
。
。
と言う事は、摩擦損も嵩んで行く。
膨張を仕事に変換する効率がUpする一方で摩擦損も嵩んで来るので、両者はある所で拮抗してピークを描き、それ以上に高い圧縮(膨張)比では寧ろ、摩擦損増加の方が勝って、却って(熱)効率は低下(悪化)して行ってしまうのです。
それが、古くは識者の目算で、近年では計算もされる様に成った結果、圧縮(膨張)比14が1つの理想だと判ったのでした。
(もし画期的な摩擦低減策が発明されたら、見合う分だけ高い方へバランス点は移動する) ですが、圧縮比が14だと ・圧縮上死点温度が高過ぎて自己不正着火で壊れちゃうガソリンエンジン ・圧縮上死点温度が低過ぎて冷間始動性や低回転低負荷での綺麗な燃焼が確保出来ないディーゼル と言う事で、どちらのエンジンでも達成 or 実現出来ない日々が続いて来た訳ですね。
SKYACTIVE-Dは、過給圧 × 圧縮比で考える事にして、理想の低圧縮比14へ下げた。
そして、出来るだけ広い回転領域で過給圧を得る為に、大小を組み合わせたシーケンシャルTurbo、それも最新式の直列型を採用して過給した。
でも、Turboなので低回転低負荷では過給圧を得る事が出来ない。
ので、この領域の為に、 ・ディーゼルには本来不要な筈のスロットルバルブを装備し、 ・排気弁閉じ時期可変機構を装備し、吸気行程で排気弁も開けて、排気した直後の熱々の排気を自己EGRする様にした、 という2点を備えて来たのです。
スロットルバルブで狭めた隙間に吸入新気を通すと、与えられた運動エネルギーが上死点温度Upに転化します。
排気温にして凡そ260℃程度が得られる。
しかしこれでは未だ、DPFを連続再生するには不足。
なので、排気弁チョイ開けの自己EGRも加える事で、300℃以上を達成したのです。
元ネタはこちら (-人-) https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%BC%E5%9D%82%E5%BC%98 理想だとは判っていても、それを実現する為には諸々の技術開発とコストダウンが不可欠で、その制約をかい潜る事に成功した事例、と言えましょう。
又、後発のデミオのサイズでは流石に圧縮比14は無理だったと見えて、シーケンシャルTurbo → VGベーンTurboというのも相まって、圧縮比は14.8に上げられてしまいました。
ガソリンエンジンでVGベーンは排圧が上がってしまうのが×ですが、ディーゼルだとそれを排気昇温策に転用してしまえるので、悪弊が目に付き難く成ります。
低圧縮比化に伴って低温燃焼に移行する事でNOx生成排出量が減り、且つ、コモンレール式の「初期噴射率調整」 http://www.isuzu.co.jp/technology/d_databook/technology.html を減らす事が可能に成って、ガソリンエンジンにポテンシャル的にディーゼルが負けていた「時間損」を減らせたのも、他社が未だ追随出来ていないメリットでしょうか。
この様に、未だ他社が追随出来ていない技術的特色を持つ、と言う所が、ドイツからも取材にTVクルーが来日した理由だと言えるでしょう。
中々一筋縄では行かない話ですよね。
疑問が有れば補足なさって下さいな。
d(^^)
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匿名さん
マツダのスカイアクティブ-Dというディーゼルエンジンは、他社のクリーンディーゼルエンジンと比べてもそんなに凄いエンジンなのでしょうか?
近頃のメルセデスはディーゼルエンジンの発売が続いているようですが、カラカラ音はしないのでしょうか? それと、ディーゼルエンジンは海外では主流なんでしょうか?変な質問ですみません。
ディーゼルエンジン に関する質問
ディーゼルエンジンは圧縮自然着火のため、シリンダー内圧縮比が高いためにカラカラとした音が出ます。
昨今のディーゼルエンジンは昔よりも圧縮比が下がっていますが、相変わらずカラカラとした方がエンジン固有音は出ます。
Mercedesも室内はそんなに煩くはありませんが、車外へはしっかりとカラカラ音が出ています。
エンジン回転数が上がればカラカラ音では無くなるので気にはならなくなりますけど。
クリーンディーゼルエンジンもダウンサイジングが進み気筒数が少なくなり、カラカラ音は気になる存在です。
BMWもしっかりとカラカラ音が出ています。
要は気になるかどうかの個人差です。
欧州は巡航走行できる道路環境によりガソリンエンジンでもディーゼルエンジンでも回転数は一定で走行できる時間が多いため、エンジン燃焼効率は高くなります。
エンジンは回転数変動が少ないほど燃焼効率は向上し、回転数変動が多いほど燃焼効率は悪化します。
日本のような渋滞や信号機が多く巡航走行が続けられない交通状況だと、ハイブリッド車のようにエンジン効率が悪い状況はエンジンを停止してモーターで走る事が有用です。
日本で有用なハイブリッド車でも、欧州ではそもそものエンジン燃焼効率が良い状況で使えるためにメリットがありません。
そのため、欧州ではハイブリッド車は全く普及していません。
ディーゼルエンジンは軽油のエネルギー密度の高さ・燃費の良さ・軽油価格の安さ・低回転域トルクの大きさ等により、普及しています。
既に車の半数はディーゼル車です。
ディーゼル車の普及により、軽油価格は上昇し昨今ではガソリン価格にかなり近迫しました。
北米は相変わらずガソリンエンジンが好まれ、ディーゼル車はかなり少ない状況です。
VW不正事件でも米国の台数が少ない事がわかると思います。
欧州は2021年にCO2排出規制が強化され95g/kmとなります。
それには現状のガソリンエンジンでの規制クリアは困難です。
排気量1L以下の小型車はクリーンディーゼルエンジンで対策が進みますが、中大型車はプラグインハイブリッド車でないと困難な状況です。
充電した電力で極力走行することでエンジンを使わない事で規制に対応します。
そのため、自宅に充電設備を設置して毎日利用前までに充電して使う事を定着させる方向です。
車はハイブリッド技術で向上し、利用面を改革することで相乗効果を狙います。
車の向上技術だけで環境対策するような時代では無くなっていますから。
車の技術向上だけで判断するような幼稚な考えでは、既に時代に取り残されています。
更に、ガソリンエンジンもディーゼルエンジンの圧縮自然着火方式を取り入れたHCCIが研究されています。
これにより環境負荷は3割程度改善されると言われています。
ただ、圧縮自然着火方式を用いる事で、軽油よりも着火温度が高いガソリンを扱うので圧縮比は現状のガソリンエンジンよりもかなり高くなるでしょう。
そうなるとHCCIはディーゼルエンジンと同様なカラカラ音が出るようになるでしょう。
(success_a88さんへ)
マツダのトリビュートが気になりますが、エンジンは2.0と2.3と3.0がありますけどどれが良いんですか?今はボンゴブレンディのディーゼルに乗ってます。
燃費と加速があんまり変わんないなら別の車種にします。
ディーゼルエンジン に関する質問
フレンディのAFTディーゼルは名車ですね!唯我独尊の車です。
さて、その中なら2.3エンジンが名機ですね。
売れたMPV.アテンザ、フォードSUVのOEMで使用、CX-7等数々に使われた信頼あるデジturboのエンジンです。
マツダのスカイアクティブエンジンの理屈について ディーゼルエンジンの欠点はエンジンが重いこと。
高圧縮が必要だから マツダスカイアクティブは低圧縮での点火を可能にしてエンジンを軽量化したそうですが、 これはどういう仕組みで低圧縮点火を可能にしたんですか?
ディーゼルエンジン に関する質問
低圧縮比にすると,極低温時には失火しやすくなります。
これを防ぐために下記の5つをおこなっています。
●可燃混合気の増加 ●高過給化 ●グロープラグの改善 ●残留排ガスの増加 ●プリ燃焼の大型化 では,説明いたします。
●可燃混合気の増加 ・多噴孔化 6個ある燃料噴射インジェクタの噴孔を10個に増やすと,1個の噴孔からの燃料量が少なくなります。
これにより噴射された燃料粒と燃料の周囲の空気(酸素)との接触確率が増えます。
・ピエゾ化 従来のソレノイドにくらべると高い応答性をしています。
これにより,より短時間の噴射をおこない,燃料粒の粒径を小さくします。
これも空気との接触確率増加になります。
・近接マルチパイロット噴射 多噴孔+多段+高圧噴射により,燃料粒の飛ぶ距離(=貫徹距離)が短くなり,当量比の高い燃料噴霧をつくることができます。
●高過給化 排気量が2.2Lクラスでは,通常,1段過給ですが,SKY-Dでは,2ステージターボチャージャを装着し,タービン径をより小径にして,低排気流量でも駆動できるようにして,低回転域から高過給を実現しています。
これにより始動時にも筒内温度を高めることができます。
なおSKY-Dでは,高EGRによる低温燃焼によってエンジンアウトのNOx量を減らしています。
これをおこなうと,PMなどの未燃分が増えます。
このため筒内酸素濃度を高める効果もあります。
●グロープラグの改善 セラミックグローにして,急速昇温性を改善しています。
●残留排ガスの増加 排気弁の開弁時期制御をおこない,吸気行程で排気弁を微小開弁することで,排気の一部を筒内に戻し,圧縮前の筒内温度を高めています。
●プリ燃焼の大型化 通常は,メイン燃焼の20%くらいのプリ燃焼を最大で80%くらいにしています。
これにより着火遅れ期間が長くなり,燃焼が不安定になることを回避しています。
★低圧縮比化の限界は? 圧縮比を下げすぎると,始動時,白煙を吐くようになります。
この限界で圧縮比がほぼ決まります。
簡単ですが,ご参考になれば幸いです。
欧州でディーゼル車の販売が好調なのは、CO2の排出ガスがガソリンエンジンに比べて少ないからです。
地球温暖化の防止に役立つという宣伝に乗って購入されたのでしょう。
ところで、CO2の排出量ですが、ガソリンエンジンに比べてディーゼルエンジンはどの程度抑制されているのでしょうか。
ディーゼルエンジン に関する質問
欧州ではNEDCモード(だったかな?)で定められた走行パターンで、どの程度のCO2排出量なのか。
性能として表示することが求められています。
なので、欧州の自動車メーカーのHPを見に行くと、カタログに載ってます。
toyotaのHPが一番見やすいですかね。
toyota UK でググって見て下さい。
VWとかBMWとかでもUKを入れてググると英語のページが見られます。
toyota UKのオーリスツーリングスポーツには 1.2Lガソリンターボ 1.3Lガソリン 1.4Lディーゼルターボ 1.6Lディーゼルターボ 1.8Lハイブリッド が同じ車種でそろってます。
格好の比較材料なのでCO2排出量のカタログ値を並べてみましょう。
Extra Urbanというは高速走行主体の走行パターンを意味しています。
最高速は120km/hぐらいだったような。
Urbanは都市内の低速走行パターンです。
Combinedと言うのがその両方をあわせた燃費です(平均値では無い)。
似たようなエンジン出力のガソリンとディーゼルのCO2排出量をExtra UrbanとUrbaで比較すると、ディーゼルの方がガソリンより大体2割ぐらいCO2排出量が少ない感じ。
ディーゼルのCombinedのCO2排出量がイマイチ振るわないのは詳細不明。
何ででしょうね。
ディーゼルとハイブリッドを比較すると、高速燃費は7%程度の差ですが、都市内燃費でぶっちぎりの差になっていることが分かります。
モーター走行での燃費稼ぎが効いてますね。
ということで、ハイブリッド強し!!の結果なのですが・・・。
カタログ上は。
日本にもユーザーが実走行燃費データを持ち寄るサイトがありますが、もちろん欧州にもあります。
英語と言うことでイギリス(UK)のサイトを紹介します。
http://www.honestjohn.co.uk/realmpg/ もちろん、オーリスツーリングスポーツのデータもあります。
1.33Lガソリン仕様 のユーザー平均燃費は45.8mpg 1.4Lディーゼル のユーザー平均燃費は58.5mpg 1.8Lハイブリッドのユーザー平均燃費は56.9mpg となっています。
1.4Lディーゼルが燃費的には逆転してます。
ハイブリッドの燃費乖離はかの国でも発生している模様。
とはいえ、1.4Lディーゼルは90馬力なので、直接比較するのはかわいそうですが。
また、燃料の炭素分比がガソリンとディーゼルとは異なるので、ハイブリッドは燃費で負けていても、CO2排出量としてはハイブリッドの方が7%ぐらい少なそうな感じ。
あとは乗り方次第。
カタログスペックを見ても、高速主体だとディーゼルはハイブリッドと比較しても十分に良い線行っていて、燃費乖離を考えると実走行では逆転している可能性大。
町乗りはハイブリッド完勝でしょう。
トヨタプラドに搭載した新開発2.8リットル直噴ターボディーゼルエンジン「1GD-FTV」は、NOxを最大99% 除去できるエンジンらしいですが、トヨタの自主開発でしょうか。
ディーゼルエンジン に関する質問
自主って定義は? 今は、自社だけでの設計は無理でしょう 多くの協力会社と作り上げる。
ディーゼルならなおさらです。
アメリカのディーゼル車について質問します。
世界最高レベルのマツダの技術をもってしても、アメリカの排ガス規制はクリアできないようですが、それならばアメリカではどのようなメーカー・車種のディーゼル車が販売されているのでしょうか。
バスや大型車は規制が緩いようなので普通に走っているようですが、普通車のディーゼルエンジンで規制をクリアできているものはあるのでしょうか。
ぜひ、ご教示お願いいたします。
ディーゼルエンジン に関する質問
BMWのX5などアドブルー(尿素水噴射)のよるNOx還元方式の車種は問題無くクリアします。
これらはNOx吸蔵還元触媒と併用されていますが、NOx吸蔵還元触媒だけの車種もクリアしています。
マツダは燃焼でのNOx発生を抑える技術が最先端でもこれら後処理触媒を使わないのでクリアできませんでした。
綺麗な雨水をそのまま飲む(マツダ)より都市部の雨でも浄水装置を通した水を飲む(BMWなど)の方がより清潔であると言うようなものです。
30年くらい前のカローラやファミリアのディーゼルエンジン車と、最新のマツダ、スカイアクティブディーゼルの排気ガスのクリーン度はどれくらい違いますか? 10分の1とか50分の1とか大体の目安でいいのでお願いいたします。
30年くらい前のカローラやファミリアのディーゼルエンジン車の排気ガスは、後ろに煙幕を張るくらいすさまじい黒煙が出てました。
私はバイクにも乗るのですが、30年くらい前は長いトンネルをバイクで走っていると、息が苦しくなるほど空気が汚染されてましたが、今は自動車の排ガス浄化で、道路の空気は本当に綺麗になりました。
ディーゼルエンジン に関する質問
ちょうど30年前の1985年は、「二酸化炭素およびその他温室効果ガスの、気候変化とその影響における役割のアセスメントに関する国際会議」(フィラハ会議)が行われた時代です。
やっと環境についての配慮が必要と考え始められた頃です。
ディーゼル車のCO2については、1999年公示により2005年度から規制されたため現時点での排出量削減は半分程度です。
http://www.nilim.go.jp/lab/bcg/siryou/tnn/tnn0671pdf/ks067111.pdf PMについては、短期および長期規制で1/10、新長期規制で75〜85%削減、ポスト新長期規制で65%削減となっており、概ね当時の1/110程度となっています。
https://www.env.go.jp/council/toshin/t07-h1702/t07-h1702_2.pdf ご質問のトンネルでの黒煙は、上記CO2やPMとは別に規制されDPF装備が普及し、1985年と比較すると概ね0となっています。
(以下の20頁参照) http://www.env.go.jp/council/former2013/07air/y070-23/mat01.pdf (tototo1492さんへ)
知人より譲り受けた昭和20年代のヤンマーディーゼルエンジンNK-5のオイルを交換したいのですが、オイルゲージが無く何リッタ入れれば良いのか知人に確認したのですが、 適当に入れていたらしく分かりませんでした。
NK-5を所持又は詳しい方、オイルの量を教えて下さい。
宜しくお願い致します。
ディーゼルエンジン に関する質問
下写真の赤矢印ボルトを取り外して、青丸の注油穴からクランク・シャフト・ウエイトの真下迄の寸法を測ってしまった方が早いかもですね・・特製のレベル・ゲージを作って置く。
コンロッド末端やバランス・ウエートに当たらず、オイル搔き上げのデイップス迄の寸法を探る。
https://m.youtube.com/watch?v=2muszyJTQ9c
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