「燃費の王者」の地位は堅持

[画像]低燃費の主役はエンジン。EGRと高タンブルによって燃焼効率を上げた新エンジン

　そうした改善をしながら燃費がこれだけ向上した理由は、主にエンジンの見直しにある。ハイブリッドの場合、エンジンが作り出した力を回生できることが低燃費の理由なのだが、そもそもエンジンのエネルギー変換効率が悪ければ、回生したって根本的にはよくならない。だからまずエンジンに着目したのだ。 　まずは燃料から力に変換する効率を上げるためにEGR（排気ガス再循環）の量を増やした。排気ガスはほとんどがCO2とH2O、つまり不活性ガスなので、燃焼室に導入すると燃焼温度が下がる。燃焼温度が下がれば、シリンダー伝いに逃げる熱損失が減り、さらに高温による異常燃焼のリスクが減って、ノッキング回避のために点火タイミングを遅らせる制御が減るので、広い運転領域で熱効率がアップするのだ。

[画像]制御をより緻密にしたことでバッテリを上手に使えるようになった

　ガソリンと空気が化合する比率は重量比で「14.7:1」に決まっている。少量の燃料を燃やす時に、燃焼室に余った空気が大量にあると、燃焼によって炙られた空気中の窒素が酸素と化合してNOxが発生する。だからと言って、吸気を減らそうとすると「口をすぼめて息を吸う」のと一緒でエンジンパワーが食われる。これをポンピングロスという。NOxを減らしポンピングロスを抑制するためには、酸素を含まない排気ガスを増量剤として混ぜるのが一番効率が良い。こうすることで、運転時間のほとんどを占めるパーシャルスロットル（アクセル全開と全閉の途中の全ての領域）の時の燃費を改善したのである。 　さて簡単にEGR量を増やすと言うが、それもまた技術がいる。何よりも排気ガスは高温なので、吸気に混ぜると充填効率が落ちてしまうし、ノッキングの原因になる。だからインタークーラーの様な仕組みで排気ガスを冷やすのだ。これを「クールドEGR」と呼ぶ。さらに、この排気ガスを混ぜた吸気に直噴インジェクターから燃料を吹くことによって気化熱を奪う。これでさらに充填効率が上がり、温度が下がってノッキングが起こりにくくなるのだ。その混合気を安定して燃焼させるためにタンブルと呼ばれる燃焼室の縦渦を強めて燃料をより均等に混ぜ、少ない燃料を有効に燃やすことに成功した。