マツダ技報 2022 No.39
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evitarepooCortnoC←←←l0←―29―)hWk/g( CFSB※DCPCI (Distribution Controlled partially Premixed Compression Ignition)2. 開発コンセプトと主要諸元1. はじめに400Powerful acceleration andEngine mild hybrid comparable to astronghybridFar cleaner than domestic RDEcriteriawithoutNOxafter treatment device3.3L with previous2.2L characteristic50100Fuel economy&CO2World-class thermal efficiencyExcellent fuel economywith Value DeliveredEnhanced FunctionResponse of Engine Start Performancesound for driving pleasureEmissions& AccelerationMaximization of Energy 8-speed AutomaticRecuperationTransmissionNew GenerationDieselEngineOptimization of Engine Operation Load/SpeedIncrease of AirExpansion of EGR RegionSteel PistonVariable Oil PompThermal ManagementPrevious2.2LNew 3.3L150200250300350Adopted TechnologyP2+ 48V Mild HybridLarge DisplacementTorque(Nm)Inline 6-cylinderExpansion of Ideal DCPCI※ConceptDual Zone Egg-ShapedCombustion ChamberHigh-Response InjectorLow PmaxCombustionLeanCombustion with Friction ReductionFriction ReductionEngineEngine TypeDisplacementCompression ratioFuel Injection SystemMax. Injection PressurePiston materialCombusion Bowl ShapeType of CombustionTurbochargerEGR SystemAfter-treatment SystemMax. Torque/rpm450Nm/2000rpmMax. Power/rpm147kW/4000rpmEmissions*:「i-ART®」 is a registered trademartk of DENSO CORPORATION しかし,排気量や気筒数を増やすと,エンジン本体の大型化による重量の増加と摺動部の増加による機械抵抗の増加,更にはマツダの独自価値である魂動デザイン及び人間中心を支える人馬一体を実現するためには,限られたスペースへの搭載性といった課題の解決が必要となる。新型ではこれらを従来からの低Pmax (Maximum cylinder pressure) 軽量構造系(4,5)の踏襲と6気筒化を含めた機能進化によって合理的に解決した。これら構造系技術の具体的な機能進化について紹介する。2.1 重量の最小化 重量比でエンジンのおよそ半分を占めるシリンダーブロック・ヘッド等の構造部品とピストン・クランク・コンロッドの往復回転部品について,諸元を決めている共通因子を抽出し,関連する機能目標の適正化及び技術進化による重量低減を図った。(1)機能目標の適正化 SKYACTIVDの大きな特徴である低Pmaxコンセプト(4,5)を踏襲しつつ,往復回転系部品に作用する実働荷重が一定となるようにエンジン回転数に応じた保証筒内圧の適正化(Fig. 3),排気量拡大を燃費・エミッションPrevious 2.2LIn-Line 42188cm314.4Common Rail SystemG4PI (Piezo w/i-ART®*)200MPaAluminumStepped Egg-shae Combusion ChamberPremixed Charge Ignition2 Stage TurbochargerHP FGTLP Turbocharger with variable turbine geometryHPEGRDOC+DPFJPN H30 (WLTC)New 3.3LIn-Line 6w/48V mild hybrid3283cm315.2250MPaSteelDual Zone Egg-shape Combusion ChamberDistribution Controlled partially Premixed Compression IgnitionSingle Turbocharger with variable turbine geometryHP & LPEGR550Nm/1500-2400rpm187kW/3750rpmCombustion ImprovementFig. 1 Engine General ViewFig. 2 Development and Technology ConceptTable 1 Main Dimension and Specification20g/kWh1500rpm クルマの電動化への移行期及び将来的なカーボンニュートラル液体燃料の選択肢を考慮し,マツダは内燃機関の理想を追求し続け(1),どのような時代でも,意のままの走りと環境性能の進化を両立するマルチソリューションの提供を目指している。 この度,ラージ商品群を支えるパワートレインの1つとして,力強いトルク特性に加えて,乗用車用ディーゼルエンジン実用域世界トップの熱効率,及び従来比で更なるクリーン排気を同時に実現した3.3L新型直列6気筒のクリーンディーゼルエンジンSKYACTIVD3.3を開発した。 新型エンジンの外観をFig. 1に,技術開発コンセプトをFig. 2に,及び主要諸元をTable 1に示す。新型エンジンはFig. 2上段に示すように大排気量化と,2段エッグ燃焼室と空間制御予混合燃焼DCPCIによる燃焼改善をコンセプトの中心に据えて,走りと排気の改善,及び燃費の大幅改善を達成している(2,3)。この中でFig. 2下段に示すように特に軽負荷域の燃費については燃焼改善だけでなく機械抵抗改善がこのコンセプトを支えている。

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