【ディーゼルエンジン②】欧州では急激に数が減りつつあるディーゼルエンジン・ディーゼルとターボは相性バッチリ

マツダは新型ディーゼルエンジンを市場投入

欧州でのディーゼルエンジン車の販売比率は1995年では約20%程度だったが、その後一気に右肩上りとなり2004年あたりで50%を超えるまでになっている。この時期のトレンドはディーゼルエンジンは二酸化炭素の排出量がガソリンエンジンよりも低いとされてきたのと、燃料の安さなどがディーゼルエンジンのシェア拡大に大きく影響した。しかし、時代が進むにつれてディーゼルエンジンに対する規制が厳しくなる。旧規制対応のディーゼルエンジン車は都市部への乗り入れが禁じられたりすることあり、現実的にディーゼル車に乗れない状況も生まれてきている。一方で、新規制に対応するためにはさまざまな排ガス清浄装置の取り付けが必要で車両価格が上昇。さらに尿素SCRを使用するモデルではアドブルーの定期的な補給が必要などランニングコスト面でも不利になってきており、欧州ではディーゼルエンジン離れが進んでいる。一方日本ではクリーンディーゼルに該当するクルマは税制面での優遇や補助金の交付が行われるため、買いやすくなっていて人気も高い。そうしたなか、2022年にマツダは3.3リットルの直列6気筒ディーゼルエンジンを搭載するCX-60を市場導入。3.3リットルディーゼルエンジン+モーターのハイブリッドも設定される。脱エンジンが進む中、あえて新型エンジン、それもディーゼルエンジンを開発したマツダの思惑に世界が注目している。

 


■2020年に発表されたBMWの直列6気筒ディーゼルエンジン。48Vの直流バッテリーと組み合わしてハイブリッドとして使われる

 


■マツダが2022年に新たに市場投入した直列6気筒のディーゼルエンジン。BMW同様に48V電源を使ったマイルドハイブリッド仕様も用意される

ディーゼルとターボは相性バッチリ

上記のマツダCX-5にしてもBMWのBluePerformanceにしても、採用しているディーゼルエンジンはただのディーゼルではなく、過給機とコモンレール式直噴技術を組み合わせた「直噴ディーゼルターボ」である。
ディーゼルエンジンというのは、ガソリンエンジン以上にターボとの相性が良い。ガソリンエンジンは最終圧縮比(過給圧×圧縮比)を上げすぎると点火プラグで点火する前に自然着火してしまい、異常燃焼の原因になってしまうため、むやみに圧力を上げることはできない。しかしディーゼルエンジンでは最終圧縮比は高いほうが燃焼が円滑に進むため、構造上、ターボやスーパーチャージャーによる過給に適しているのだ。
しかしターボで空気を圧縮すると、空気温度が上がってしまう。空気温度が上がると空気密度が下がり、酸素量不足になるという現象が起きる。それを防ぐために装着されるのがインタークーラー。インタークーラーによって吸入空気温度を下げることで、充填効率を向上させ、よりトルクアップを実現している。

 


■排ガス清浄化のためのシステムの1つである尿素SCR機構と、DPF(ディーゼル・パティキュレート・フィルター)。排ガス中に尿素を噴射することで、化学反応によってNoxを除去。

 


■当初ガソリンモデルのみが日本に導入されたメルセデス・ベンツAクラスだが、シリーズ途中でディーゼルモデルを追加

参考情報 ここもチェック!

石油元売りの努力も非常に大切だった

ディーゼルエンジンのクリーン化はエンジンを製造している自動車メーカー側だけの努力ではなしえなかった。もちろん、さまざまなパーツを製造しているサプライヤーの協力はなくてはならないものだったが、それ以上に重要な役割を果たしたのが、石油元売りメーカーの努力による、燃料の改質。どんなに素晴らしい装置があっても、燃料そのものの質が悪ければ、クリーンなディーゼルエンジンはできなった。軽油に含まれる硫黄分を見てみると日本の場合、1953~1976年までは1万2000ppm、1976~1992年が5000ppmといった具合に段階的に削減。2005年からわずか10ppmに減っている。つまり1976年までの1200分の1。関係するさまざまな企業が努力をしたことで、現在のクリーンなディーゼルが存在しているというわけだ。

■写真はBMW車に搭載されている「Diesel particulate filter」。エンジン本体、補器類、そして燃料。さまざまな分野が協力することによって、現在のクリーンなディーゼルが実現された

■写真はBMW車に搭載されている「Diesel particulate filter」。エンジン本体、補器類、そして燃料。さまざまな分野が協力することによって、現在のクリーンなディーゼルが実現された

クルマ豆知識

例題/DCTはどこに使われる装置か?
①エンジン ②サスペンション ③ミッション ④エアコン(正解=③)

関連記事 【ディーゼルエンジン①】点火プラグなしで空気と軽油を燃焼させる

現在申し込み受け付け中
くるまマイスター検定公式HP