【技術】 マツダが開発したコンセプトカー「清（きよら）」、ハイブリッド車を凌駕も　ガソリンエンジンで1リットル当たり32km走る　

★ハイブリッド車を凌駕も

　ガソリンエンジンで1リットル当たり32km走る小型車を開発したマツダ。軽量化やエンジンの改良を重ね、
ハイブリッド車に迫る高燃費を達成した。新興国でのクルマの普及に向けて、さらなる燃費の改善が急がれている。

　「1リットルのガソリンで32km走行できるクルマ」と聞けば、まず思い浮かべるのは
トヨタ自動車「プリウス」やホンダ「インサイト」などのハイブリッド車だろう。
ハイブリッド車はモーターとエンジンを併用して走行することで、燃料消費を抑えている。

　だがリッター30kmを超える燃費はハイブリッド車だけの独壇場ではなくなりそうだ。
マツダが開発したコンセプトカー「清（きよら）」は、ガソリンエンジンの改良で、
リッター32kmの燃費を実現した。正確に言えば、国土交通省の燃費基準10・15モードでの燃費だ。
同じ基準でトヨタのプリウスが38km、ホンダのインサイトは30km。10・15モードだけで見れば、
マツダの清はインサイトを超える燃費をガソリンエンジンで達成したことになる。

●「デミオ」より約40％向上
　清のエンジンは排気量1300ccで、マツダの小型車「デミオ」と同サイズ。
デミオの燃費は10・15モードで23kmなので、清はデミオよりも約40％も燃費を改善したことになる。
その改善のポイントは大きく分けて2つある。
　まずは動力部。エンジンの改良で15％、変速機の摩擦軽減で5％、停車時にエンジンを休止する
アイドリングストップで10％が改善された。動力部以外では、減速時のエネルギーを電力として
回収・再利用する回生技術で5％、デミオから100kgの軽量化と空気抵抗の低減で5％が向上した。


◆40%燃費改善の内訳　図１　http://business.nikkeibp.co.jp/article/topics/20100105/211969/thumb_500_zu1.jpg
マツダが開発したコンセプトカー「清（きよら）」は排気量が1300ccで、現行の小型車「デミオ」と同じサイズ。
リッター23ｋｍのデミオに対して、清は40%の燃費改善を達成した

　清はこれまでに積み重ねた様々な技術改良の集合体だが、
特にエンジン部分は燃費向上の3分の1以上を占めており、今回の開発の肝と言える。

　エンジンはガソリンと空気の混合気を燃やして動力を得る。
この時に発生した燃焼エネルギーのうち、クルマの駆動力として路面に伝わる力はわずか2割程度になる。
残る8割近くは、摩擦熱や排熱として失われてしまう。

　この無駄を改善する余地は多い。マツダ・パワートレイン開発本部の岩本朗主幹は
「燃焼のタイミングをもっと微細に調整すれば、少ない燃料で効率よく動力を得ることができる」と説明する。
そのために、マツダでは数年前からエンジンの開発に新しい手法を導入した。カギは「見える化」だ。

日経ビジネス・オンライン　http://business.nikkeibp.co.jp/article/topics/20100105/211969/?ST=print

続きは>>2-4あたりに

>>1の続き

◆進歩の裏に「ガラスのエンジン」　図２　http://business.nikkeibp.co.jp/article/topics/20100105/211969/zu2.jpg

　岩本主幹は「清はエンジン室内の動きを直接、目で見て開発した」と説明する。
これは、どういうことか。エンジンは金属の塊のため、エンジン内でガソリンが
燃焼する様子を目で見ることはできない。そのため開発では通常、コンピューターを使って
エンジンの中の空気の動きや燃焼の様子をシミュレーションするのが主流だった。

　清の開発でマツダは、石英ガラスで作った透明の燃焼室を作った。
この透き通ったエンジンを利用すれば、外部からも燃焼の様子を把握することができる。
こうした実験装置は強度に問題があったが、近年になってガラス素材の強度が上がったことで、
マツダの研究所にも導入された。

　技術者が肉眼で確認して、シミュレーションと現実の違いを確認できたことで、
最大の動力を引き出すために必要な課題が分かった。大切なのは排気のタイミングだ。
エンジンで発生する力を最大限に引き出すには、排気をギリギリまで遅らせる必要がある。

　エンジンは「吸気」「圧縮」「燃焼」「排気」の4サイクルで稼働する。
燃焼する時に空気が膨張してピストンを押し下げる。その力がクルマの推進力だ。
ピストンを「これ以上は仕事ができない」ところまで押し下げてやれば、動きの無駄が減り燃費が向上する。

●膨張比を最大にする

　マツダは、ピストン内に圧縮されていた空気の体積を1として、それが燃焼によって爆発し
、体積が最大限に膨張した値との比率である「膨張比」に着目した。膨張比が大きくなるほど、
燃焼で得た動力は効率よく伝わる。排気が早すぎると、膨張し切る前に、
燃焼で得た圧力や熱のエネルギーが逃げてしまう。

　一方、排気が遅すぎると、エンジン内で「ノッキング」と呼ばれる不完全な燃焼が発生する。
ノッキングは、大きな振動を伴うため、クルマの走行に悪影響を及ぼす。

　マツダはガラス製の透き通った燃焼室から見える排気の流れをハイスピードカメラで撮影、
スローモーションで再生して、排気のタイミングを計算した。可視化で得られたデータを分析すると、
これまでのシミュレーションとは異なる空気や炎の動きを把握できた。その分析値を利用して、
最適な排気を実現するために、噴射するノズルやプラグの位置を微調整した。

　エンジン以外の燃費改良にも力を入れた。
それが、ハイブリッド車にも利用されている回生エネルギーによる発電だ。
ハイブリッド車は回生で得た電気エネルギーを動力として利用するが、
マツダはエアコンやブレーキランプなどの電装部品に回す。

　通常、クルマの電力はエンジンの動力を利用して発電機の一種であるオルタネーターを稼働することで得られる。
減速時や坂道を下る時など、エンジンが燃料を使わずに動いている時にも、オルタネーターは発電をする。

　その電気エネルギーをバッテリーに蓄電して、後に利用する。ガソリンを燃焼させなくても、
坂道や減速時など自然にエンジン機構が動く時に充電をすれば、その分の燃費が良くなる。

　マツダは2015年に世界で販売するクルマの平均燃費を、2008年比で約3割向上させる方針だ。
マツダは清で磨いた技術を、2011年から主要車種に順次搭載していく。

◆２０２０年にもエンジンは健在　図３　http://business.nikkeibp.co.jp/article/topics/20100105/211969/thumb_500_zu3.jpg

以上

●軽自動車でもリッター30km

　ガソリンエンジンの燃費向上の追求は、軽自動車にも見られる。
ダイハツ工業が開発した「e:S（イース）」はリッター30km走行を達成した。
軽自動車のエンジンは排気量660ccと清の半分のサイズしかない。


画像　ダイハツ工業の軽自動車「e:S（イース）」は、10・15モードで30kmの燃費を達成した
http://business.nikkeibp.co.jp/article/topics/20100105/211969/zu4.jpg

　排気量が小さいエンジンは、使われる燃料が少なく、燃費が良い。
しかし、自然吸気では、燃焼室に一度に封入できる空気の量が限られる。
空気が少なければ火は燃えにくい。ダイハツは燃焼室により多くの空気を詰め込む技術を搭載した。
排ガスを燃焼室に循環させるEGR（排ガス再循環）だ。

　EGRはディーゼルエンジン向け排ガス浄化技術として知られている。
温度の低い排ガスを燃焼室内に戻し、燃焼温度を下げてやることでNOx（窒素酸化物）を減らす。

　イースではEGRの技術を、空気をエンジン室内に吸入する勢いを増すのに利用した。
すると、燃焼室は密度の高い空気が押し込まれ、効率よくガソリンを燃やせる。
しかし、空気に排ガスが混じりすぎると異常燃焼が生じる。
この問題を解決するため、燃焼室内のイオンを検知する装置を開発した。

　炎が燃えるとイオンが発生するため、イオンの発生状態を確認すれば燃焼室内の様子を把握できる。
ダイハツはEGRとイオン検知による燃焼制御を組み合わせてエンジンに搭載した。

　世界の人口68億人に対して、クルマの保有台数は約9億5000万台。
約7人に1人が保有している計算だ。残る6人が今後クルマを購入する可能性は高い。
保有層が広がれば、排出されるCO2（二酸化炭素）も増大する。
CO2抑制のためにハイブリッド車や電気自動車の開発が進められている。
だが一気にガソリン車に置き換わることはない。ガソリン車の改良もまだ必要だ。

以上

ホンダのお株を奪った
すげえわ

14歳（フォーティーン）禁止

アテンザがリッター30km超えたら大ヒットなのに

略称　マツキヨ

マツダ株買うぜ

荷物積んだらとたんに燃費悪くなるんだろうな

毒カエルみたいだな

荷物積んだら燃費が悪くなるのは当たり前だが

マツダは海外と国内の品質に差をつけるのヤメレ。

全ては市販されてから

１３００ｃｃで３２キロとは凄い。

>減速時のエネルギーを電力として回収・再利用する回生技術

エンブレの俺歓喜

やっぱこれだな
ハイブリッドみたいな似非エコでなく
こういう正常進化こそ歓迎できる

無意味なカタログ燃費に踊らされるわけですねｗ

東南アジアでフェアレディＺを良くみかける。
今韓国製に押されてるし早く新技術導入した車種を輸出してくれ。
金持ちはどの国にもいるぞ。

>マツダは清で磨いた技術を、2011年から主要車種に順次搭載していく

まだ2年も先の話だろ、2年後には2015年とか言ってるはず

俺の２５０ｃｃバイクより燃費いいわけだが・・・

バイク駄目すぎ　普通にリッター１００ｋｍくらい走れよ

14歳で終わる！

って>>5で禁止されてた(´･ω･`)

アイドリングストップでの改善は数字に入れちゃいけないと思うけどなｗ

ふーん、じゃあこのエンジンとモーターを組み合わせれば最高って事？

>>22
ハイブリッド車だって、アイドリングストップでもっぱら燃費を稼いでいるんじゃない？

>>22
なんでいけないんだ？
自動的に止るんだぜ？
そんなこと言ったらハイブリッド車はモーター分差し引かないといけなくなると思うが

>>11
ハイブリッド車よりという意味だろがっ！

>>23
モーターやバッテリーを積むと車両重量が重くなって、高速走行で燃費が悪化する。

日本の１０・１５モード燃費は本来は「排ガス」を測定する基準で、高速走行を全く考慮していないから、
ハイブリッド車の燃費が実力以上に良くなる架空の値と思え。

清はきよしにしか見えないがとにかくすごい燃費だ

超キヨシｗ

アイドリングストップてこういう燃費表示に関係あるのか？止まってるんだぜ？
実際の燃費には当然関係してくるだろうけど

>>22
マツダのアイドリングストップはセルも使わずに再始動できるんだから立派な技術だと思う

>>22
Wiki見てたら、アイドリングストップがあると１０・１５モード燃費測定で相当有利な値だせるんだね。しらんかった
http://ja.wikipedia.org/wiki/10%E3%83%BB15%E3%83%A2%E3%83%BC%E3%83%89%E7%87%83%E8%B2%BB

あと
ホットイナズマで１０％
ホットワイヤーで５％
起爆水で１０％
合計２５％良くなるな。

「１４歳」思い出しました

>>33
　オカルトグッズに頼るな　（笑）

そもそもハイブリット車はエンジンとモーターのふたつ持ってるわけで走りだしとかを普通車と比べるもんじゃない。
これはエンジンのみで動くわけでそれは普通のエンジンだけの車と比較するべきだろうな。

問題はRX8の時のようにカタログスペックと実車のスペックの差。
まぁまだコンセプトカーの段階だし期待が大きいのは間違いないわけだが。

>>31

すごい技術だな。

ttp://www.mazda.co.jp/philosophy/tech/env/engine/siss2.html

まつだ きよし

透明のエンジン・・・
レッドミラージュみたいなやつだな。

松田　出実男

なんでJC08使わないの？
今更10・15モードで示されてもね・・・

>>33 SEV で10%も・・・www

さすがは俺たちのマツダ

燃焼室の一部にガラスをはめ込んで　燃焼状態を目視確認なんて　35年も前にやってるよ

どこのメーカーも　あたり前田のクラッカーじゃないの

おれ　担当してたからよ　ガラスをエポキシで固定すんのをよ

ADSL　ｖｓ　ISDN　って感じ

しかし問題はVWのTSI+７速DSGだ、勝負になるのか？

JC08の数値はまだ全然普及してないの？

しかしこのデザインは罰ゲームの領域
強度は大丈夫なのかな

名づけ親がどういう意図を考えていようと
みんなからはキヨシと呼ばれます。

>>48
コンセプトカーのデザインだから、そんなものでしょう。
目立ってなんぼ。

後席がハンモック構造とは面白い

【東京モーターショー09ライブラリー】マツダ 清コンセプト
http://response.jp/article/2009/10/21/131158.html

清と書いて「きよら」なんて読み方はありですか？

ハイブリットだろうが清だろうが、民主党が暫定税率を課税根拠もなく
騙し取っていることには変わりない。

何が環境だ、国際線航空燃料も、ナフサもＡ重油も免税してるじゃないか。

ハイブリッドなんていらんかったのや！

やるじゃん！

次のデミオが、HVなし、リッター３０だったらすごいね

このエンジンの本当の目的は。
ロータリーエンジンで悪化する燃費の相殺にある！

頼むから灯油で走る車を作って下さい。
あくまでメーカはガソリンを入れてと
広報するが逆効果。マツダ車馬鹿売れ！
どう？

はっきり言って貧乏国民は環境のことなんか
これっぽっちも考えちゃいない。
気にしてるのは自分の財布の中身だけ。

>>56
今のデミオから100kg軽くするのは大変
だと思うよ。メインの材質を鉄以外に
しないと。

廃熱と外気の温度差でさらにエネルギー取り出せばまだまだいけるんじゃねえの？

熱効率を最大まで追求して
電気自動車よりエコなガソリン車できないかな

マトリックスでスミスに口を塞がれたキアヌみたいな顔だ。

商品化を急いで欲しい

技術は一流でも
経営二流
政治は三流
報道は四流

>>65
販売店とアフターサービスは５流だな

>>44
これは全面石英ガラスなんじゃねーの？

>>37
トヨタなら、金をかけずに、簡単に作れるんでしょ？

マツダだしなあ　コンセプトカーだしなあ

まーた

マツダが何か

やらかすの？

>>高張力鋼板を使ってもだめだから。
軽くするために薄くして使用量増やしても
その分剛性落ちるから。

>>1
ロータリーでもやってくれよ！

マツダが開発したコンセプトカー「清」ってのは報道を招いて試乗会が出来る
のか? 単なるはったりじゃないだろうな>

オレはマツダの販売店すきだけどなあ。

調子悪いと、メカニックと直接やりとりできるし
治るまで付き合ってくれるし。

ピットに突入しても、ボンクラな営業に止められ
る事もない。
うるさく法定点検も奨めないし。

まあ、どうやって車が走ってるかすら知らない奴
にはオススメしないが。

なーんかね、ツダファンとかツダヲタってことあるごとに
他社ネガテキャン始めるあたり、政権末期の自民党を彷彿とさせる。
それじゃ潜在的購買層はひくだけだと分からないところも激しくダブる。
会社からして他社ネガキャンともとれるCM流すくらいだから仕方ないのか？

エンジンの燃焼色を見られるガラスのプラグは30年ぐらい前から売ってたよな？
製品名を忘れたけど、
４気筒用が38000円だったのを覚えている、確かトヨタのツインチョークキャブ（ソレックスなど）は、
純正指定工具だったはず。

ぐぐったら見つかった

http://kanejyou.i-ra.jp/e48341.html

>>37
テレビCMでi-stopって言ってるだけのCMは駄目だな。i-stop systemの内容が
まったく伝わらない。すげぇ損してる。担当の広報はクビだな。

言いたかないが、市販車で比べようよ・・・。マツダは好きだけどね。

スーパーカブ並みか