マツダの次世代エンジン SkyActiv – X 搭載した「アクセラ」の試乗が、
海外で行われたようです。
長文ですが、記事を自動翻訳してみました。
マツダSkyActiv – Xプロトタイプの最初のドライブ：ガスエンジンの未来？
これらの切り刻まれた、マットペイントされたプロトタイプの車は今日のマツダ3のボディを身に着けますが、表面の下にはマツダがガソリン推進の未来と信じているものがあります。ハッチバックはマツダのSkyActiv-Xパワートレインを走らせており、最初の圧縮着火ガソリンエンジンとなる。しかし、ショーのためだけではありません。マツダは、未だ開発中の技術で自信を持って、公道で車を運転できるようにしています。
SkyActiv-X（燃費を向上させつつ、企業の平均排出ガスを削減するための次の繰り返しのパワートレイン側は、「ex」ではなく「ten」ではない）。今日のエンジンファミリーは、それぞれガソリンとディーゼルのためのSkyActiv-GとSkyActiv-Dと呼ばれています。 SkyActiv-Gと比較して、Xは、今日の2.0リットルのエンジンと比較して、燃料効率を20〜30％向上させる一方で、トルクを10〜20％向上させることを意図している。
それらの数字は何になるのでしょうか？例えば、今日のマツダ3 2.0リットルの自動ハッチバックは、155馬力と150ポンドフィートのトルクを生み出し、1ガロン当たり28マイルと37マイルの高速道路のEPA数値を返します。 SkyActiv-Xエンジンを搭載したバージョンでは、180 lb-ftと36/48 mpgのようなものが得られるはずです。それらはもちろん、教育された推測です。正確な数字はしばらく確認されません。
この新しいパフォーマンスの秘密は、ディーゼルエンジンが長年楽しんできた多くの利点を生かしたガソリン圧縮点火です。通常のガソリンエンジンは、燃料と空気との混合物に火をつけ、シリンダ全体に広がりピストンを押し下げる。しかし、マツダのエンジニアたちは、ディーゼルエンジンのように自発的に爆発するまで空気とガソリンを非常に希薄に混合することで、SkyActiv-Xエンジンはより多くのトルクを発生させ、熱を無駄にせず、燃料全体の使用量を減らすことができると言います。多くの自動車メーカーがこのアイデアを探ってきましたが、今まで、誰も生産モデルの準備をすることはできませんでした。
本質的に、圧縮点火は空気 – 燃料混合物を単に点灯させるよりもはるかに激しいので、毎回より短い時間でより多くの出力が生成される。マツダの研究開発エンジニア、ジェイ・チェン（Jay Chen）は、首を通って単に空気を出させるのではなく、膨らんだ気球を飛び出させるのに似ています。
プロトタイプのエンジンは、スーパーチャージャー、冷却された排気ガス再循環、電気的に制御可能な可変バルブタイミングを備えた2.0リットルのインライン4である。それはガソリン車で空高く、16.2：1の圧縮比と、高圧直噴システムを備えています。ほとんどのガソリン直接噴射車とは対照的に、燃料噴射器はシリンダヘッドの中心にあり、点火プラグは側面にはありません。
ほとんどの場合、エンジンはマツダがSPCCI（Spark Controlled Compression Ignition）モードと呼ぶもので動作します。非常に希薄な混合物（すなわち、ガソリンへの空気の割合が高い）は、圧縮ストローク中に摂取され、特別なピストン設計のおかげで旋回する。混合物を薄くするために必要ならば、過給機を用いて余分な空気を加える。その後、ピストンが上死点に達するとすぐに、その混合物はほとんど自立して点火する準備ができて、エンジンは別の少量の燃料でスプレーし、スパークプラグで点火する。この爆発は、残りの空気燃料ミックスを端から端まで爆発させ、非常に迅速に大量の電力を作り出します。
Xは燃費を20〜30％改善し、トルクは10〜20％向上させることを意図しています。
マツダの技術革新：圧縮点火をキックスタートさせるためのスパークプラグの使用。そうでなければ、正確なタイミングで爆発を起こすことは非常に難しいとエンジニアたちは言う。プロセス全体を把握するために、各シリンダーの圧力センサーがエンジンコンピューターにフィードバックを与えます。「今のところ、エンジンコントロールプロセッサーはイベントごとにこのイベントを制御するのに十分速いです」とChen氏は言います。
しかし、マツダエンジンは通常のスパーク点火エンジンのように動作します。主に高負荷、高RPM走行でこのモードに切り替わります。パフォーマンスのために、言い換えれば、圧縮点火はまだ仕事をしません。しかし、エンジンは常にスパークプラグを常に使用しているため、エンジンは2つの走行モードを「シームレスに」交互に切り替えることができます。
マツダがエンジンに自信を持っているということは、市街地の通り、高速道路、そしてその間のすべての通常の交通の公共道路のプロトタイプを運転することができ、6スピードのマニュアルと6スピードのマニュアルの両方で、高速自動変速機。初期のプロトタイプに相応して、車内部品（ラジオやセンターコンソールなど）がなく、警告灯が多数表示されています。さらに、エンジンが圧縮点火モードで動作しているのか、火花点火モードで動作しているのかを示します。
しかし運転席から最も印象的なのは、2.0リットルが普通だと感じているということです。応答性と穏やかさは、回転数が上がるにつれて強力なローエンドパワーと非常に直感的なトルクカーブで簡単に回転します。ほとんどの状況では、何かが違うという本当の賞賛はありません。
現在の2.0リットルのマツダ3よりも、主にエンジンスピードが遅いということは、クルマが確実に速く感じられます。アイドル時には、直接噴射式の自動車やディーゼルエンジンのように、まったくの振動やかぶりがありません。そして加速の下で、エンジンはほとんど他のマツダのように聞こえる2.0リットル。
しかし未完成のエンジンは、プレイグニッションによって引き起こされた音を叩くか、かき鳴らすことがあります。スティックシフト・カーは、スロットルを上げるたびにほとんどそうします。エンジンがオンからオフスロットル走行へとクリーンに移行するのは難しいです。どちらのエンジンも、急な加速、または緊張したときに、上り坂を渡るように時折行うことになります。エンジニア、ライディングショットガン、私は離れて停止標識から抜け出すと、車がノッキングノイズのボレーを出すときにwinces。
車は確かに、今日の2.0リットルのマツダ3よりも主に低エンジンスピードで速く感じる。
そして再び、これらの車はまだ試験段階にあり、マツダはこれらの問題が生産が始まる頃には解消されると約束します。望ましくないエンジンノックは、本質的に圧縮点火が起こっていることを思い出してください。マツダのビークルダイナミクスエンジニアリング担当マネージャであるDave Colemanは、より多くのソフトウェアがこのような状況を防ぐのに役立つと述べています。問題は、エンジンが多くの制御戦略を持っており、同社のエンジニアが、それらを最良に組み合わせる方法をまだ学習しているということです。
「チューニングだ」と彼は言う。 「我々は大規模な多変量方程式を扱っている」
プロトタイプ車には、次世代のSkyActiv車の一部となるその他のアップグレードも含まれています。例えば、フロントサスペンションブッシュは、ヘッドトスを減らすことによって乗り心地をより快適にすると言われているバンプを打つときに前輪が前後に動かないように再設計されています。 「私たちの残高はそれに対応することができます」とコールマンは語ります。
シートは自然にドライバーの脊柱を保持するように完全に再設計され、ドライバーの疲労を軽減します。シャーシ全体が戦略的に補強され、振動をさらに抑えるために特別なダンプニングパーツが追加されています。
率直に言えば、これらの変更がテストドライブに与える影響を知ることは難しいです。 SkyActiv-Xのテスト担当者は、主にマツダ3ハッチバックのような気分だった。その主なコントロールはすべて甘い。確かな乗り心地、非常に自然なステアリングアクション。言い換えれば、今日のマズダのクラスをリードするダイナミクスとフィーリングを継続することです。
興味深いことに、マツダは、ライバルが8スピード、9スピード、または10スピードのユニット、または連続可変トランスミッションを採用しているときに、6スピードの自動変速機をまだ使用しています。 SPCCIは低負荷シナリオで非常に効率的であるため、エンジンをより高い回転数で動かすことによって燃費が低下するとは限りません。実際、彼はマツダの楽しみのドライブキャラクターはより高いクルージングレブを保つことによってより良く役立つと信じているので、車は頻繁にダウンシフトする必要なくスロットル入力に敏感に反応することができます。
「より直接的な感触を保つためにできるだけ少ない歯車を構築しようとしています。
しかし、新しいSkyActiv-Xエンジンには欠点がありません。まず、圧縮点火の爆発的な性質と高圧燃料システムは、非常に多くの騒音を発生させます。
「NVH（騒音、振動、不快感）は非常に挑戦的です」とコールマン氏は言います。 「エンジンをカプセル化しなければなりませんでした」と、エンジンベイの周りには特別な泡があり、フードを開けたときには油性のビットを覆い隠す大きなプラスチック製のカバーが付いています。彼はマツダが、ヨーロッパの高級メーカーがディーゼルエンジンを静かに保つ方法からインスピレーションを得たと言います。
これらの爆発は、エンジンの内部部品にも大きな負担をかけるので、マツダのディーゼルエンジンに必要な力にほぼ匹敵します。その結果、今日の2.0リットルのSkyActiv-Gと単一の部品を共有することはできません。
「ガスとディーゼルエンジンの中間にあるようなものはたくさんあります」とコールマン氏は言います。
ハイブリッド車よりも安いが、エンジニアは注意しているがSkyActiv-Gよりも重いが、同等のディーゼルエンジンより軽いが、エンジンはさらに高価である。前述のシャーシ補強材も重量を増やします。マツダは、伝統的に車から可能な限り質量を削減しようとしました。
「体重に重点が置かれていますが、実用的な焦点があります」とコールマンは語ります。
SkyActiv-XエンジンはAudi A8、Ram 1500、Jeep Wranglerのような車に類似したマイルド・ハイブリッドシステムで構築されています。 Colemanは、エンジンの停止を開始する状況を助けることを意図しているというだけでなく、システムについての詳細はほとんどありませんでした。私たちのプロトタイプ車では無効になっていました。しかし、それは将来のマツダモデルにとって重要な技術です：「すべてのSkyActivエンジンはマイルドハイブリッド技術を搭載する」
SkyActiv-XエンジンはAudi A8、Ram 1500、Jeep Wranglerのような車に類似したマイルド・ハイブリッドシステムで構築されています。 Colemanは、エンジンの停止を開始する状況を助けることを意図しているというだけでなく、システムについての詳細はほとんどありませんでした。私たちのプロトタイプ車では無効になっていました。しかし、これは将来のマツダモデルにとって重要な技術です。「すべてのSkyActivエンジンはマイルドハイブリッド技術を搭載しています。
もちろん、マツダの再投資は、ほとんどの自動車メーカーが今後数年間にすべての車両を電化させるための壮大な計画を発表し始めているためです。マツダはこれもやっている – 同社のタイムラインは2020年のバッテリー – 電気自動車と2021年までのプラグインハイブリッドを示しているが、電気自動車用の内燃機関を開発することでさらに得られると考えている。マツダがハイブリッド車やプラグインハイブリッド車にガソリンエンジンを装備しなければならないとすれば、最も効率的なガスエンジンである可能性もあります。 SkyActiv-Xは将来のハイブリッドモデルを目指すビルディングブロックです。
マツダはSkyActiv-Xエンジンやシャシーを導入する車両は厳密には描かれませんが、パワートレインは単に新型車ではなく、シャーシのアップグレードでのみ起動されることは確かです。 「第6世代車にエンジンを搭載する機会がないとは思わない」とコールマンは語る。マツダは、第7世代の新技術として新型シャシーとエンジンを指しています。
同社は、2019年後半に新車が米国に到着することを確認する予定である。現在、すべての兆候は、次世代マツダ3となるモデルを指している。予言者は、最近のカイ概念がその方向の指針であったと推測するかもしれない。
マツダの新しいエンジンが、電力と効率の両方を大幅に向上させるという約束をいかにうまく果たすことができるかを見ていくためには、しばらく待たなければなりません。しかし、プロトタイプを駆動することに基づいて、技術は健全であり、特にもう1年ほど後には洗練されたものが現実の運転で機能します。マツダは、ヘッドラインをつかむだけでなく、現実世界の実績をもたらすため、厄介なエンジニアリング問題を解決しました。 Naysayersは注意してください：まだ内燃機関に残っている人生がまだあるかもしれません。
https://www.motor1.com/
Source: 新車速報 Ｃａｒ Ｄｒｉｖｅ
