圧縮着火のSkyactiv-X搭載車

質問

現在搭載されているのはMazda3だけでしたっけ。圧縮着火で走れるのは速度的には何km/hくらいですか。平地での上限、下限速度が知りたいです。
圧縮着火のパワー上限はHCCIが可能な範囲は2000ccだと多分20馬力弱だと思うので70㎞/hくらいが上限だと想像してますが、圧縮着火で走ったときの燃費も知りたいです。
それから圧縮着火で走ってるのか、火花着火してるのか、運転者にわかるようなインジケータがインパネにあるのかどうかも知りたいです。

回答No.3

kouki-koureisya

＃２です。

＞HCCIを目指したものです。マツダでは、「SPCCI(火花点火制御圧縮着火)」と呼んでいます。 　目指したものというのは間違いで、部分的にHCCIを実現したものです。HCCIで不可能な領域で即座に火花点火に切り替えてるだけです。

「目指したもの」としたのは、先に添付したURLの記事からの引用で、私は、この記事と同意見です。
（記事から抜粋）
エンジンのあらゆる条件で着火と燃焼を制御するのは非常に難しく、それがHCCI実用化の高いハードルとなっています。
多くの先進技術を組み合わせたマツダのSPCCIは、現時点ではHCCIを目指す現実的な姿かもしれません。まだ進化の余地は多いので、今後もさまざまな形態のHCCIが出現してくると思われます。

まず、お互い誤解しないように、HCCIを定義しておきます。
HCCIが下記のようなエンジンであることは、広く受け入れられていると思いますが、他の定義があれば再考します。

「予混合圧縮自己着火（Homogeneous Charge Compression Ignition：HCCI）機関は，空気と燃料の予混合気を燃焼室内に導入し，ピストンの圧縮により高温・高圧とすることで多点同時に自己着火させる機関である」（某大学の見解）

ポイントは次の2点で、名の通り「予混合」と「圧縮自己着火」です。
１．空気と燃料の予混合気を燃焼室内に導入し
２．ピストンの圧縮により高温・高圧とすることで多点同時に自己着火させる

まず、上記１については、「予混合気を燃焼室内に導入し」とありますが、予混合気なるものをSPCCIでは、燃焼室内で作っています。
スワール流動などにより均質な混合気を作っているので、これを「予混合気」と解釈できないことはないですね。

上記２については、「ピストンの圧縮により高温・高圧とする」とありますが、SPCCIではそもそも火花点火でできた”膨張火炎球”が、第2のピストンの役目をしていますから、ピストンのみの圧縮ではありません。
ただし、混合気が自己着火していることは事実ですから、この面を強調すればHCCIだと言い切ってもいいわけです。
「部分的にHCCIを実現したもの」に違いありません。
マツダ技報では「火花点火によって発生する膨張火炎核が、混合気を圧縮することでシリンダー内の温度が着火温度に達して、燃焼室全域で圧縮着火燃焼するというメカニズム」としています。
つまり、ものすごい高精度の点火時期制御をしていること、そして火花点火可能な濃い混合気をこの一瞬だけプラグ周辺に作り出していることが窺えます。

しかし、それにしてもご質問の「圧縮着火で走れるのは速度的には何km/hくらいですか。平地での上限、下限速度が知りたいです」の意図は理解できませんでした。

回答No.2

kouki-koureisya

Mazda3に搭載された「SKYACTIV-X」エンジンは、HCCIを目指したものです。
マツダでは、「SPCCI(火花点火制御圧縮着火)」と呼んでいます。
名の通りスパークプラグによる火花点火で圧縮着火を制御させるものですから、その性能そのものを車速にからめて議論できるものではないですね。
SPCCIは、ほとんどの運転領域（車速、エンジン回転数、負荷の変動）をカバーできています。
SPCCIができない運転領域は、極冷間時や高地の場合だと公表されていますが、具体的な数値は公表されていません。
極冷間時は混合気の生成が難しく、また、高地の場合は空気が希薄であるという理由でしょう。
また、システムに異常が起こった時には，普通の火花点火モードになり、安定した運転ができるようになっているそうです。
これは当然で、フェイルセーフやリンプホームの考え方は設計の常識です。

燃費はカタログによれば、同じMazda3で
SPCCIでない普通のエンジンでは16.4km/Lですが、SPCCIでは17.4ですね。

私は、SPCCIが世に出たのは、エンジン電子制御技術の成果だと思っています。
エンジン本体は普通のエンジンですから。
このシステムの実用化に寄与したのは、まず第一に筒内圧センサーですが、どこのメーカーなのか、興味があります。
経済のことは疎いですが、こんな話なら自信があります。

このサイトは手短によくまとまっていると思います。
HCCIとは？　「マツダのSPCCI(火花点火制御圧縮着火)」
https://clicccar.com/2020/06/16/985626/#clicccar.com

お礼

ご回答ありがとうございます。

＞HCCIを目指したものです。マツダでは、「SPCCI(火花点火制御圧縮着火)」と呼んでいます。

目指したものというのは間違いで、部分的にHCCIを実現したものです。HCCIで不可能な領域で即座に火花点火に切り替えてるだけです。

質問の点にご回答いただけましたら幸いです。

回答No.1

usaginounagiya

圧縮着火の意味が分かっていますか？
速度が何キロとか、そういうことではないのです。

実際には、補助的にスパークプラグで点火しています。
リーンバーン燃焼で、ガソリンが薄いリーン混合機を
作りだし、それにスパークプラグで点火することで、
爆発にまで至らない膨張火球を作り出します。
そして、そのまま圧縮していくとピストンが上死点
に上がったところで一斉に爆発が始まる......
そういうエンジンなのです。

ディーゼルの様に完全な自己発火ではありません。
ディーゼルとガソリンエンジンのハイブリッドだと思
ってください。

つまり、点火することで自己発火のキッカケを作り出し、
混合気が薄い事で限界まで圧縮できることで、出力を高め
なおかつ環境基準にも合致した排ガス浄化が可能...という、
マツダ独自の技術です。

各社一斉にＥＶにシフトする中、レシプロ機の今後を左右
する試金石でもあるのが、このエンジン技術なんです。

お礼

ご回答ありがとうございます。圧縮着火の意味、よーく分かっていますよ。

＞圧縮着火の意味が分かっていますか？
＞速度が何キロとか、そういうことではないのです。

いやいや、そういう事なんですよ。HCCI実現には負荷率上限があるのですよ。むしろわかってないのはあなたのほうでしたね。

理論値は知っていますが、実車どうか知りたいだけです。