JAIA 日本自動車輸入組合 » 新技術特集

輸入車の新技術特集（5）　フィアットのツインエアエンジン

epl_7733 — Wed, 10 Aug 2011 04:13:44 +0000

～パワーアップと同時に低燃費を実現した875ccの「2気筒」エンジン～

フィアットグループオートモービルズジャパン株式会社（FGAJ）は、2011年3月24日（木）からフィアット500／500C TwinAir（ツインエア）を発売開始しました。
このフィアット500／500C TwinAir（ツインエア）に搭載されるのは、ツインエアエンジンと呼ばれる排気量がわずか875ccの2気筒エンジンです。

排気量がわずか875ccの2気筒エンジン

ツインエアエンジンは、フィアット本社とともにイタリア・トリノに本拠を置く、フィアットパワートレインテクノロジーズ社（FPT）が開発しました。
875ccの2気筒エンジンには、マルチエアテクノロジー（緻密な吸気バルブ制御プログラム）と、小径タービンのインタクーラーターボが組み合わされ、85ps／5,500rpmの最高出力と、14.8kgm／1,900rpmの最大トルクを発揮し、運転の楽しみを失うことなく、21.5km/Lの燃費を実現しています。

フィアット500／500Cに搭載される4気筒の1.2リッターエンジンと比較すると、パワーアップと同時に低燃費を実現していることがわかります。

	ツインエアエンジン（500 TwinAir POP）	1.2 8Vエンジン（500 1.2 POP）
排気量	875cc	1,240cc
気筒数	2気筒	4気筒
最高出力	85ps／5,500rpm	69ps／5,500rpm
最大トルク	14.8kgm／1,900rpm	10.4kgm／3,000rpm
燃料消費率（10・15モード）	21.5km/L	19.2km/L

また、2気筒にしたことにより、エンジンのサイズが小さくなり、小さなエンジンルームにも適すほか、スパークプラグが2本で済むなど、メンテナンス性の向上や生産コストの低減にも資することになります。

マルチエアテクノロジー

ツインエアは、アルファロメオ・ミトに既に採用されているマルチエアシステムを採用しています。
マルチエアシステムは、電子制御油圧式の吸気バルブ開閉システムのことで、燃焼室への吸気流量をシリンダーごと、ストロークごとに直接調整することができます。

通常のエンジンの場合、吸気バルブのコントロールは、リフト量や開閉タイミングをカムシャフトで行っていました。マルチエアでは、このような機械的な要素を持たないため、リフト量と開閉タイミングを自在にコントロールすることが可能です。
このため、従来のスロットルバルブに代わって吸気バルブが吸気量をコントロールしますので、燃料消費量と排出ガスを大幅に低減するとともに、ドライバーのアクセル操作に対するエンジンレスポンスも向上しています。

ECO（エコノミー）スイッチ

フィアット500／500C TwinAir（ツインエア）には、市街地走行等の燃費性能をさらに高めるため、エコドライブを可能とする「エコノミーモード」を備えています。
ノーマルモードからエコノミーモードへの切り替えは、インストルメントパネルのECO（エコノミー）スイッチを操作することにより行います。

■ノーマルモード

ノーマルモードを選択した場合は、ツインエアエンジン本来のパワーを発揮します。高速道路や山間路などの、エンジン性能を最大限に発揮され、活発に走りたいときに適したモードです。

■エコノミーモード

エコノミーモードを選択した場合は、エンジンの最大トルクが14.8kgm／1,900rpmから10.2kgm／2,000rpmに制限されます。電動パワーステアリングのパワーアシスト量が増加し、デュアロジックの自動変速の制御プログラムも燃料消費量を低減するモードに切り替わります。

将来はハイブリッドシステムにも対応

ツインエアエンジンは、従来のエンジンに比較して、軽くコンパクトに作られていることも特徴です。
このため、エンジンとトランスミッションの間に電動モーターを組み込むハイブリッドシステムに適したユニットになっています。ハイブリッドシステムでは、アクセルペダルを戻したときや制動時に無駄になっている運動エネルギーを回生ブレーキとして回収し、再利用することができます。

近い将来としては、自然吸気型の65psエンジンや、ターボ過給式の105psエンジンの生産も計画されているとのことです。

インターナショナルエンジンオブザイヤー2011で4賞を獲得

ツインエアエンジンは2011年5月、「インターナショナルエンジンオブザイヤー2011」で4賞を獲得しました。対象排気量部門（1,000cc未満）で「最優秀ユニット」に選ばれたほか、総合最優秀賞の「インターナショナルエンジンオブザイヤー2011」も受賞。さらに、「ベストニューエンジン 2011」と「ベストグリーンエンジン 2011」にも輝きました。

○フィアットについてはこちらから。
フィアットオフィシャルサイト
http://www.fiat-auto.co.jp/

○ツインエアについてはこちらから。
http://www.fiat-auto.co.jp/twinair/about.html

○フィアット500 TwinAirについてはこちらから。
http://www.fiat-auto.co.jp/showroom_500_twinair_price.html

○フィアット500C TwinAirについてはこちらから。
http://www.fiat-auto.co.jp/showroom_500c_twinair_price.html

本記事の取材は、2011年7月に行いました。

輸入車の新技術特集（4）　フォルクスワーゲンのTSIエンジン

JAIA — Mon, 05 Jul 2010 07:32:13 +0000

～低燃費と優れたドライバビリティを両立するECOテクノロジー～

　
フォルクスワーゲンが普及に力を入れているエンジン。それがTSIエンジンです。
TSIエンジンは、「最小の燃料で最大のパワーを」をコンセプトに開発されました。
その特徴は、「直噴」と「過給」にあります。
　

　
直噴は、シリンダー内に燃料を直接噴射する技術で、燃料の供給量と噴射タイミングを微細にコントロールすることが可能になります。また、燃料の気化熱によってシリンダーが冷却されるため、より多くの空気を吸入することができます。
　

　
過給は、空気を強制的に燃焼室に送り込む仕組みで、排気エネルギーを利用するターボチャージャーとエンジンの軸出力を利用するスーパーチャージャーがあります。
　

　
直噴エンジンは、燃料がシリンダー内で気化する際に熱を奪うため、過給によって上昇した吸入空気の温度を下げることができ、過給システムとの相性に優れています。
　
1990年代後半より、ヨーロッパでは、直噴ディーゼルエンジンが市場を席巻し、乗用車に占めるシェアは50％を超えるまでになりました。その背景には、コモンレールなどの技術によって著しい進化を遂げた直噴技術と、過給技術により、高いトルクと低燃費を実現したことが挙げられます。
しかしながら、ディーゼルエンジンは、燃焼圧力が高いため、エンジンを頑丈な構造にする必要があります。そのため、ガソリンエンジンと比較すると重量が嵩んでしまいます。
　
フォルクスワーゲンは、ディーゼルエンジンで培われた技術をガソリンエンジンに応用し、「直噴」と「過給」の組み合わせによって、パワーを犠牲にすることなく、小排気量化を実現し、ガソリンエンジンのダウンサイジングのさきがけとなりました。
　
フォルクスワーゲンがTSIエンジンの開発を正式に開始したのは、2002年末のことです。
そして、2005年秋のフランクフルトモーターショーで、世界初の直噴ツインチャージャーエンジンである「1.4リッターTSIエンジン」が一般公開されたのです。
ツインチャージャー、つまり2つの過給機は、それぞれが低回転域と高回転域を受け持ち、低回転域はスーパーチャージャーが、高回転域はターボチャージャーが採用されました。
　

　
そしてついに2006年初め、1.4リッターTSIエンジンを搭載した初の市販車として、ゴルフGTがデビューしました。
その後、ターボ単独過給の1.4リッターTSIシングルチャージャーのエンジンも開発され、2007年に市場投入されました（日本国内へは2008年6月に導入）。
日本の10・15モード燃費で15.4キロ／リットルを実現したこのエンジンは、日本とドイツで量販版のTSIエンジンとなっています。
　
さらに2009年末、1.2リッターのTSIエンジンがデビューしました。
アルミブロックやSOHC（2バルブ）の採用により、1.4リッターTSIシングルチャージャーエンジンと比較して、エンジン単体で24.5kgもの軽量に成功しています。
小排気量化により、材料の使用量を減らすことができ、エンジンの軽量化につながります。軽いエンジンは、ハンドリングに好影響を与えるとともに、燃費の向上にも大きく貢献することになります。
　

　
そして、このTSIエンジンの素晴らしい仕事を最高の伝道効率で伝達するのが、DSG（デュアルクラッチトランスミッション）なのです。
　

　
1.2リッターのTSIエンジンは、ゴルフTSIトレンドラインとポロに搭載されています。
　

　
特にポロにこのエンジンを搭載するに当たっては、日本の10・15モード燃費や排出ガス規制への適合も重要な開発案件として取り入れられました。日本専用のエンジンコントロールユニットの開発が行われた結果、10・15モード燃費は歴代のフォルクスワーゲンの中で過去最高となる20キロ／リットルを達成しています。更に排出ガスも四つ星レベル（平成17年規制75％低減レベル）も達成し、エコカー減税（自動車取得税と自動車重量税が75％減税）の対象となっています。
　

　
　
○フォルクスワーゲンについてはこちらから
Volkswagen Interactive
http://www.volkswagen.co.jp
　
本記事の取材は、2010年5月に行いました。

輸入車の新技術特集（3）　メルセデス・ベンツのBlueTEC

JAIA — Mon, 28 Jun 2010 05:43:30 +0000

～窒素酸化物の80％を無害な水と窒素に還元する画期的な浄化システム～

　
ディーゼルエンジンの既成概念をくつがえす圧倒的なクリーン性能、燃費経済性、そして動力性能。これらを両立した技術がメルセデス・ベンツのBlueTEC（ブルーテック）です。
　

　

　
　
ディーゼルエンジンは、圧縮比を高くすることにより、燃料を薄く、リーンバーンにすることができます。この圧縮比の高さが大きなトルクを生みだし、これが、ディーゼルエンジンがパワフルだと言われる所以です。
　

　
　
しかしながら、ディーゼルエンジンは、空気を多く吸っているため、窒素酸化物（NOx）が多く出やすいという欠点があります。
この窒素酸化物（NOx）を処理するために考案されたのが、メルセデス・ベンツのBlueTECに採用された尿素水溶液を排気ガスに噴射するという技術です。
　

　

　
　
■排出ガスへの尿素水溶液の噴射による画期的な浄化システム
BlueTECでは、高温の排出ガスの中に、インジェクターから尿素水溶液が噴射されます。これにより、アンモニア（NH₃）が生成されます。このアンモニア（NH₃）と窒素酸化物（NOx）がSCR触媒コンバーター内で化学変化を起こし、そして、有害な窒素酸化物（NOx）の80％が無害な窒素（N₂）と水（H₂O）に還元されるのです。
　

　

　

　
　
■DPF（粒子状物質除去フィルター）
ディーゼルエンジンから発生する黒煙については、DPF（粒子状物質除去フィルター）で除去されます。
排気管の途中に設置されたDPFが、排気ガス中のPM（粒子状物質）を吸着します。DPFに一定以上のPMがたまると、エンジンの制御によって、フィルターの温度を600度まで上昇させ、たまったPMを燃焼・除去します。
　

　
　
■新世代のコモンレールシステム
コモンレールシステムとは、燃料を超高圧でシリンダー内に噴射するシステムのことです。BlueTECエンジンでは、ピエゾインジェクターを採用し、燃料噴射をよりきめ細かに行い、低騒音、低振動、低燃費を実現しています。
　

　
　
■電子制御可変ターボチャージャー
メルセデス・ベンツの3.0リッターV6 BlueTECエンジンは、タービンの吸気側ブレードが可変する電子制御式のターボチャージャーを採用しています。エンジンが低回転時には、アクセル操作に対するレスポンスに優れ、高回転時には大きなパワーを発生させます。
　

　
　
これらの技術と、エンジン内部の技術改善により、Eクラス、Eクラスワゴン、MLクラスに採用されたメルセデス・ベンツの3.0リッターV6 BlueTECエンジンは、211馬力という最高出力と540Nmという5.0リッターガソリンエンジン並みの最大トルクを発揮しながら、日本のポスト新長期排出ガス規制や、ヨーロッパのユーロ6という大変厳しい排出ガス規制に適合することに成功しました。
　

　

　
　
○メルセデス･ベンツ、AMGについてはこちらから
　メルセデス・ベンツオフィシャルサイト
http://www.mercedes-benz.co.jp/index.html
　
本記事の取材は、2010年5月に行いました。

輸入車の新技術特集（2）　フォルクスワーゲンのDSG

epl_7733 — Thu, 24 Sep 2009 15:23:28 +0000

～百分の数秒　まさに、瞬く間のシフトチェンジ～

　
レーシングドライバーをしのぐほどの速さでシフトチェンジを行うデュアルクラッチシステム、それがフォルクスワーゲンのDSG（ディーエスジー）です。
シフトチェンジに要する時間は、わずか0.03～0.04秒。これが切れ目のない、なめらかな加速を生み出します。

輸入車の新技術特集第2弾では、このフォルクスワーゲンのDSGを紹介します。

フォルクスワーゲンは2003年、量産車としては世界で初めて、DSGを実用化しました。
DSGはマニュアルトランスミッションを進化させ、クラッチ操作とギアシフトを電子制御化しました。このため、クラッチ操作の不要な2ペダルでありながら、マニュアルモードではパドルシフトなどで思い通りのシフトチェンジが可能となっています。

しかも、そのシフトチェンジはレーシングドライバーをしのぐほどの速さで、しかもなめらかに繋がります。DSGが搭載されたフォルクスワーゲンに一度でも乗れば、誰でもそのスムーズで快適な新次元の走りに驚かれることと思います。

この素早いシフトチェンジは、奇数段（1速、3速、5速、リバース）と偶数段（2速、4速、6速）のクラッチを別々にしたことにより可能になりました。
この2組のクラッチには、それぞれ奇数段と偶数段のギアを組み込んだギアセットが接続され、トランスミッションを2つ組み合わせたような構造となっています。

走行中は片方のギアセットに動力が伝達され、他方のギアセットは次のシフトチェンジに備えて次の段のギアをスタンバイしています。これにより、シフトチェンジの際には、一方のクラッチを切ると共に、他方のクラッチを素早くつなげ、瞬時にシフトチェンジを行います。

例えば、1速ギアで加速中、2速ギアはすでにシンクロを終えて締結しています。シフトポイントに達すると、1速ギアを担当するクラッチ1が切れて2速ギア担当のクラッチ2がつながります。2組のクラッチ切り替えは瞬時になされ、それに要する時間はわずか0.03～0.04秒。オートマチックと同様にトルクが中断することなくシフトチェンジが行われ、マニュアルのような加速の途切れはありません。

DSGは、マニュアルでありながらオートマチックのように扱えると共に、動力伝達のロスが少ないことから、省エネ・環境性能にも貢献します。

フォルクスワーゲンは、7速DSGも用意し、ゴルフのエントリーモデルなどに設定しました。ギア比を低く設定した1速が発進性を向上させ、高く設定した7速が高速走行時の燃料消費量を削減します。TSIエンジンとの組み合わせで、高い動力性能と低燃費を兼ね備えます。

同様のトランスミッションは、他の輸入車ブランドでも採用されており、アウディではS-tronic（エス・トロニック）、BMWではDCT（ディーシーティー）、ポルシェではPDK（ピーディーケー）、ボルボではPower Shift（パワーシフト）と呼称されています。

○フォルクスワーゲンについてはこちらから
Volkswagen Interactive
http://www.volkswagen.co.jp

本記事の取材は、2009年9月に行いました。

輸入車の新技術特集（1）　ボルボのオートブレーキ・システム

epl_7733 — Wed, 26 Aug 2009 02:50:34 +0000

～追突を未然に防ぐ先進の安全技術～

　
「車は人によって運転され、使用される。したがってボルボの設計の基本は、常に安全でなければならない。」これは、ボルボが1927年に創業した際、創始者の一人であるアッサル・ガブリエルソンが語った言葉です。
これは今でもボルボ社のビジョンとして受け継がれています。

ボルボと言えば、安全性の高さを連想される方も多いと思います。ボルボは、事故を防ぐ「予防安全性」、万一、事故に遭遇した場合でもダメージを小さくとどめる「保護安全性」の両面を追及してきました。

ボルボは、3点式シートベルトを開発し、1958年に特許を取得しました。その後、ボルボは3点式シートベルトを標準装備しましたが、諸外国でも3点式シートベルトの有効性が認められ、法制化の動きが強まると、ボルボは3点式シートベルトに関する特許を無償で公開しました。

ボルボ・カーズ・ジャパン株式会社は、2009年4月10日から発売開始した「ボルボS80 2.5T SE」に輸入車として初となる「追突軽減オートブレーキ・システム」を搭載しました。

追突軽減オートブレーキ・システムは、フロントグリルのレーダーセンサーとフロントガラスに設けられたデジタル・カメラにより、前方車両との車間距離と相対速度を常に計測し、前方車両との追突の可能性があると、ドライバーに警告を発するとともに、衝突時の速度を下げるように、自動的にブレーキが作動するものです。

システムは、時速8キロから180キロで走行中に作動し、追突の可能性がある場合の警告は、ダッシュボード上の赤い警告灯と警告音によって行われます。

警告してもドライバーが危険を回避する行動を起こさずに、追突が避けられないとシステムが判断した場合は、追突軽減オートブレーキが作動し、ブレーキが働きます。

ボルボS80 2.5T SEには、「追突軽減オートブレーキ・システム」の他に、「ドライバー・アラート・コントロール」や「レーン・デパーチャー・ウォーニング」などが装備されています。

「ドライバー・アラート・コントロール」
長距離ドライブなど、ドライバーの注意が低下したと判断した場合に警告を発するシステム。カメラ、センサー、制御ユニットで構成し、ある一定以上の通常と異なる動きがクルマに発生したと判断した時に、メッセージと音でドライバーに警告を発します。

「レーン・デパーチャー・ウォーニング」
車線を逸脱した場合にドライバーに警告音で知らせるシステム。カメラで路面の白線をトレースし、車線を逸脱する危険があれば警告音と警告表示が発せられます。

ボルボの長年にわたる事故調査の結果、衝突事故件数のうち約75％が時速30km以下で発生していること、およびその約半数がドライバーの不注意によって衝突する瞬間まで、全くブレーキを踏んでいないことが分かりました。
そこで、ボルボは、市街地や渋滞した道で頻繁に発生する低速走行時の衝突回避システム「シティ・セーフティ」を開発し、新型ボルボXC60に標準装備しました。

シティ・セーフティは、低速用追突回避・軽減オートブレーキ・システムで、ルームミラー前方に位置するレーザーセンサーで停車中もしくは同じ進行方向に進んでいる約6ｍ先の前方車両の走行状態を常に監視します。走行中に追突の危険性を感知すると、ドライバーによるブレーキ操作に備え、ブレーキの反応を素早くする為にブレーキをプレチャージします。それでもドライバーが反応せず、ブレーキを踏まなかった場合、シティ・セーフティが自動的にブレーキをかけ、同時にエンジン出力を抑制します。シティ・セーフティは、時速30キロ以下で作動し、両車間の相対走行速度差が15キロ未満の場合、追突を未然に回避し、両車間の相対速度差が15キロ～30キロでは、追突のダメージを軽減します。

新型ボルボXC60は、2009年8月29日から発売開始されました。

○ボルボについてはこちらから。
ボルボオフィシャルサイト
http://www.volvocars.com/jp/

本記事の取材は、2009年8月に行いました。