ブックタイトルマツダ技報　2015 No.32

概要

マツダ技報　2015 No.32

No.32(2015)マツダ技報特集:新型デミオ4小排気量クリーンディーゼルエンジンSKYACTIV-D 1.5の開発Newly Developed SKYACTIV-D 1.5平林千典*1*2大西毅*3白井裕久Kazunori HirabayashiTsuyoshi OnishiHirohisa Shirai佐藤雅昭*4*5森永真一*6志茂大輔Masaaki SatoShinichi MorinagaDaisuke Shimo要約超低圧縮比と高効率過給をキーイネーブラにした燃焼コンセプトによって,SKYACTIV-D 2.2ではトルクフルかつ伸びやかな走り,クラストップレベルの低燃費,及びNOx触媒なしで最新の排気規制に適合するクリーン排気を実現した。この価値をより幅広いユーザへ提供したいと願い,小排気量エンジンへの燃焼コンセプトの踏襲とその更なる進化を狙ったSKYACTIV-D 1.5を新たに開発し,新型デミオに搭載した。本報ではこの新型エンジンの開発コンセプトと,小排気量コンパクト化という困難な制約をブレークスルーした新技術について紹介する。SummarySKYACTIV-D 2.2, which embodied SKYACTIV-D combustion concept with a super-low compressionratio and high-efficiency supercharging as key enablers, realized torqueful and smooth driving, class-topfuel consumption and emissions clean enough to comply with the latest emission regulations without NOxafter-treatment systems. In order to deliver the value of SKYACTIV-D to wider range of users byincorporating or even refining the combustion concept in a small-displacement engine, Mazda has newlydeveloped SKYACTIV-D 1.5 and mounted it in New Demio. This paper introduces the developmentconcept of the new engine and the new technologies adopted to break through the restrictions due to thesmall displacement and package.1.はじめに走行性能・燃費性能・環境性能のすべてに高次元でのバランスを実現した排気量2.2Lの新世代クリーンディーゼルエンジン「SKYACTIV-D 2.2」(以下2.2L)の価値(1) (2)を,より幅広いお客様に提供したいと願い,小排気量1.5Lのクリーンディーゼルエンジン「SKYACTIV-D1.5」(以下1.5L)を新しく開発した。本稿ではこの新型エンジンの開発コンセプトと,その実現のために採用した新技術について紹介する。2.開発コンセプトと主要諸元マツダでは究極の内燃機関を目指し,Fig. 1に示すように,熱効率を支配する7つの制御因子を理想状態に近づける取組みをガソリンとディーゼル両面から進めている(3)。ディーゼル側の取り組みの1st StepがSKYACTIV-D燃焼コンセプトであり,既存の2.2Lにおいて超低圧縮比と高効率過給をキーイネーブラ技術にして各制御因子の状態を改善した。この燃焼コンセプトによってトルクフルかつ伸びやかな走り,優れた燃費性能と静粛性,およびNOx触媒なしで国内平成21年(ポスト新長期)規制および欧州EURO6規制へ適合するクリーン排気を実現した(1) (2)。1.5Lの開発においても2.2Lと同じ燃焼コンセプトの踏襲を狙った。しかしながら小排気量&コンパクト化に際しては自然法則や空間自由度の制約が厳しくなる問題を伴う。具体的には要求噴射量が少ないことに伴う燃料噴霧の自己着火性低下,燃焼室壁面からの冷却熱損失悪化,構造系の比熱容量増大による暖機性悪化,および排気系面積/体積比増大に伴うDOC(Diesel Oxidation Catalyst)入口ガス温度の低下などである。これらの問題を克服するため1.5LではFig. 2に示すようなブレークスルー技術を新たに開発した。*1,4エンジン設計部*2,3,5,6エンジン性能開発部Engine Design Engineering Dept.Engine Performance Development Dept.-21-