日産自動車がパリモーターショーに出展した「可変圧縮比エンジン」。「Infiniti」ブランドのブースで「VC(Variable Compression)ターボ」として展示された。2018年の実用化を目指す

 前回に続いてパリモーターショーの話題をお届けする。今回パリモーターショーで見たかったものの1つが、日産自動車が発表した「可変圧縮比エンジン」だ。量産エンジンとして世界初の実用化となる、非常に画期的なものだと思う。筆者は実は、このエンジンの原型を約10年前に見ている。2005年2月に開催された日産の技術説明会で、開発中の先進技術の1つとして、今回実用化されたエンジンと同じ原理の可変圧縮比エンジンを見せられたのだ。

 当時の筆者は不明にも、こんな複雑な機構のエンジンは実用化されないだろうと思っていた。それが今回、10年あまりの時を経て実用化されることになった。しかも、このエンジンの開発開始からの年月は足掛け20年になるというから、技術者の執念には驚くばかりである。

可変圧縮比の意味とは?

 ここまで「可変圧縮比」という言葉を説明せずに使ってきてしまったが、改めて今回の新型エンジンの意味を考えていこう。この連載の第1回などで触れたように、圧縮比というのは、エンジンのシリンダーの中で、ピストンが一番下にあるときと一番上にあるときの容積の比率である。例えばピストンが一番下にあるときの容積が10で、ピストンが上昇し、一番上に達した時、すなわち容積が一番小さくなったときの容積が1なら、圧縮比は10ということになる。

 熱力学の教科書によれば、この圧縮比が高いほど、エンジンの熱効率も高くなることになっている。だから圧縮比はなるべく高くしたいのだが、むやみに高めることはできない。圧縮比を高くし過ぎると、ピストンが上昇している途中で、混合気が熱くなりすぎて、点火プラグで火をつける前に部分的な爆発が起こり、エンジンの異常な振動が発生してしまう。これがノッキングである。このため、従来ガソリンエンジンの圧縮比は、10程度が普通だった。

 しかし、実際にノッキングが起こる状況というのは、実は限られている。エンジンにかかる負荷が高い加速時などは、たしかにノッキングが起こりやすいのだが、一定の速度で走っているときなどは、エンジンの負荷が低く、ノッキングは起こりにくい。だから、ノッキングが起こりにくい状況ではなるべく圧縮比を高くしてエンジンの効率を上げ、ノッキングが起こりやすい状況のときだけ圧縮比を下げられれば理想的である。これまでのエンジンではそんなことはできなかったのだが、そのエンジンの理想を初めて実現したのが、今回の可変圧縮比エンジンである。