実用化は世界初、マツダ新エンジン「SKYACTIV-X」の革新性とは

実用化は世界初、マツダ新エンジン「SKYACTIV-X」の革新性とは

2017.08.18

マツダが8月8日に公表した技術開発の長期ビジョン「サステイナブル“Zoom-Zoom”宣言2030」。その中で、技術の目玉として紹介されたのが新しいエンジン「SKYACTIV-X」だ。マツダが「世界初の実用化」に成功したという新エンジンだが、どこが画期的なのか。

マツダが世界で初めて実用化する新エンジンは何が画期的なのか(画像はマツダ初のロータリーエンジンを搭載した量産車「コスモスポーツ」、AUTOMOBILE COUNCIL 2017にて撮影)

まずはエンジンの基本をおさらい

SKYACTIV-Xは、ガソリンを燃料としながら、従来からのスパークプラグによる火花点火と、軽油を燃料とするディーゼルエンジンで行われている圧縮着火を組み合わせることにより、排ガス浄化と燃費向上、そして動力性能の向上を同時に実現する新しいエンジンだ。

まず、技術の理解を深めるため、根本的な話からはじめる。

ガソリンエンジンでの火花点火は、ガソリンと空気の混合気をピストンが圧縮したところで、スパークプラグの電気的火花によって着火し、その火炎が燃焼室内を伝播していく(燃え広がる)ことでガソリンの燃焼が完了する。

ディーゼルエンジンの圧縮着火は、空気をシリンダー内に入れておき、ピストンが空気を圧縮したところで軽油を燃焼室内へ噴射して、圧縮された空気の温度上昇によって軽油に火が付くことを利用する。例えば、自転車のタイヤの空気入れを使うと、空気入れが熱くなってくるのは、空気が圧縮されることによって熱を帯びるからだ。その熱を使って軽油を燃やすのがディーゼルエンジンである。人工的に着火せず、燃焼室全体の圧縮と温度上昇でいっぺんに軽油に火が付くので、短時間に燃え尽きるという利点がある。

マツダのエンジンラインナップに新たに登場するのが「SKYACTIV-X」だ

エンジンによって異なる圧縮比に注目

圧縮着火を実現するため、ディーゼルエンジンはガソリンエンジンの2倍ほど高い圧縮比を利用している。一般的に、ガソリンエンジンの圧縮比が10程度であるのに対し、ディーゼルエンジンは20とされている。

また、空気を採り入れる吸気管に、シリンダーへの流入を調節するスロットルバルブが無いので、ピストンが空気を吸い込むときの抵抗がなく、「ポンピングロス」と呼ばれる損失が無いことも、ディーゼルエンジンの燃費の良さに貢献している。ポンピングロスとは、たとえば注射器や水鉄砲の出口を指でふさぐと、ピストンを手前に引きにくくなるが、指を離せばスッと引けることから想像してほしい。

こうしたディーゼルエンジンの利点を、ガソリンエンジンでも実現できないかと考えたのが、予混合圧縮着火(HCCI)と呼ばれる技術だ。つまり、ガソリンでもスパークプラグ無しで、ピストンの圧縮だけで着火できないかという研究・開発である。

実用化を阻んでいた課題とは

今回、マツダのSKYACTIV-Xの技術説明を行った藤原清志専務執行役員によれば、ガソリンと空気の混合気を、理論空燃比(理想的な空気とガソリンの混合比率)より2倍の薄さにしても燃焼できる可能性を秘めているのがHCCIだという。つまり、ガソリン消費を半分にできるということだ。

SKYACTIV-Xの技術説明を行ったマツダの藤原専務

そこで世界の主要な自動車メーカーは、ガソリンエンジンの効率を飛躍的に高めるため、すなわち燃費をいま以上に向上させるため、HCCIの研究を進めてきた。だが、実用化され、市販量産車に採用された例はない。

その理由は、HCCIではエンジンを稼働させられる領域が狭く、一般的なクルマの使用範囲の全てを補うことができないことだ。それを補うため、従来通りの火花点火を併用するとしても、圧縮着火と火花点火を、クルマの走行中に自然に切り替えるには技術的な難しさがあったと藤原専務は話す。

発想の転換が新エンジン実用化の鍵に

マツダのSKYACTIV-Xは、完全なHCCIではないものの、従来からの火花点火と併用する形でHCCIの考えを採り入れ、ガソリンエンジンの効率向上を一歩前へ進めたことになる。では、マツダはどうやって課題を解決し、実用化への道筋をつけたのか。藤原専務は2つの策を紹介した。

圧縮着火にこだわる理由を示したスライド

現状、完全なHCCIの実現が不可能で、火花点火を併用する場合、そこにはスパークプラグが存在することになる。これを活用し、スパークプラグで始まる燃焼を、もう1つの圧縮行程に利用するというのが、1つ目の策だ。

火花点火は、ガソリンと空気の混合気をピストンが圧縮したところで、スパークプラグの電気的火花によって着火し、その火炎が燃焼室内を燃え広がっていくと、先に説明した。その火炎伝播は、燃え盛る熱の圧力波であるため、まだ燃えていない混合気を急速に圧迫し、圧力を高め、温度を上昇させる。それによって、ガソリンが自ら燃えだすのを促すというわけだ。

火花点火とHCCIの違いを示したスライド

実は、この現象は一般にノッキングと呼ばれ、ガソリンエンジンにおいては異常な燃焼であるため、いかに起こさせないかが、これまでのガソリンエンジン開発の胆であった。スパークプラグで最適な時期に着火する以外のタイミングで、不測の燃え方をしてほしくないというのがこれまでの常識だったのだ。それを逆手にとり、圧縮着火にいかそうとしたところに、実用化へ向けた突破口があったのではないかと想像する。

また、ピストンによって圧縮され、高い圧力となったシリンダー内へ空気を送り込む、高応答エア供給機というものをSKYACTIV-Xは装備するとの説明もあった。これが策の2つ目だ。これによって、圧縮着火に必要な最適な圧力と温度が、クルマの走行状況に応じて随時調整されるのではないだろうかとも考えられる。

より多くの空気をエンジン内へ送り込む装置としては、これまでもターボチャージャーやスーパーチャージャーといった過給装置が、いわゆるダウンサイジングのガソリンエンジンや、ディーゼルエンジンでも利用されている。マツダでは他に、「プレッシャーウェーブスーパーチャージャー」といって、排気を利用した過給装置を開発・量産化した経験を過去に持つ。マツダは現行のガソリンエンジン「SKYACTIV-G」で自然吸気にこだわったが、過去には過給の知見を多く持っているのである。

その上で、SKYACTIV-Xの完成には、最終的にそれらの技術要素をいかに制御でまとめ上げるかが重要になったはずだ。それは、世界の自動車メーカーが苦労した部分でもある。

ダウンサイジングターボとは違うマツダの考え方

私が推測するに、マツダはSKYACTIV-Gで、ガソリンエンジンの圧縮比を高める苦労をし、そこで得た経験を、SKYACTIV-Xの制御を開発するうえで役立てたのではないだろうか。

そもそも、ガソリンエンジンの圧縮比を高め、ディーゼルエンジンの水準に近づけること自体、難問だったのだ。それをマツダは、SKYACTIV-Gで解決してみせた。マツダがSKYACTIV-Gで高圧縮比化に成功したあと、他の自動車メーカーもガソリンエンジンの高圧縮比化を始めたが、まだマツダほど圧縮比を高められていないのが実情だ。

その差が、今回の世界初となる火花着火と圧縮着火の両立、つまりSKYACTIV-Xに結びついたのだと思う。まさにそれは、究極のガソリンエンジンとは何かという原理原則に立ち、根本を追求するマツダの開発姿勢に負うところが大きい。

内燃機関にこだわる姿勢を示したマツダは、SKYACTIV-Xで既存エンジンの“いいとこどり”を狙う

燃費を上げるため排気量を小さくし、それで不足する出力は過給で補うという、組み合わせ技術でしのいだダウンサイジングターボとは、そもそも技術開発の志が違うのである。

さて、近々そのSKYACTIV-Xに試乗する機会が設けられるという。その実力はいかに。また、開発の鍵はどこにあったのか。技術者に直接話を聞く機会もあるだろう。世界初のガソリンエンジンとの対面が待ち遠しい。

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ミラノのデザイン展示会で注目を集めた日本企業の新提案

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空気の可視化に挑戦したダイキン

素材の新たな可能性を見せた住友林業とINAX

話題のパナソニック 透過ディスプレイの展示も

4月9日よりイタリア・ミラノで開催された「ミラノサローネ国際家具見本市」と「ミラノデザインウィーク2019」。そこには、数多くの日本企業が出展していた。

ミラノで開かれたこのデザイン系のイベントは、CESやIFA、CEATECなどテック系の展示会のように、最新技術にフォーカスしたものではない。各社の展示では、コンセプチュアルな提案や、企業としての哲学をインストラクションとして発表するものが多く見られた。

今回は、日本企業による代表的な展示をいくつか紹介したい。

多くの日本の企業が出展していたデザインウィークの「SuperDesign Show 2019」

ダイキンは空気を可視化すると言う試みに挑戦

昨年に続き、4年目の「ミラノデザインウィーク」への出展を行ったダイキン。エアコンをはじめとする空調メーカーとして世界的にも知られ、実は年商2兆円のうち、約8割を海外で売り上げている。

欧州や中国など世界各国で事業を展開しているが、その中でも強いのが開催地であるイタリアだ。「ミラノデザインウィーク 2019」では、現地法人のダイキンイタリアが中心となり、同社の哲学を伝えるためにインスタレーションの展示を行っていた。

ダイキンとnendoがコラボしたインスタレーションには、常に行列ができていた

2019年のダイキンは昨年に引き続き、佐藤オオキ氏を中心とするデザインオフィス「nendo」とコラボレーションした展示を行っていた。今年の展示タイトルは「breeze of light」。テーマは「空気」だ。実際に会場となった「TENOHA MILANO」を訪れ、体験してみた。

真っ暗な廊下を抜けた後、目の前に広がったのは約32m×18mの大空間。そこには偏光板で作った約1万7,000本の花が並んでいる。来場者がその中にある小道を進んで行くと、天井にセットされた115灯の照明の光がゆっくりと動く。すると、それを受けた偏光板の花が作り出す光と影も動き出す。

空間内に入ると静寂の中にふわっとした空気を感じた。それは空気を視覚的に感じていたためだと後でわかった

まるで風が吹いているかのような感覚にとらわれるが実際には吹いていない。偏光板という存在を通して光が空気を感じさせてくれているのだ。会場の奥の方には"もや"をかけており、空間の広がりも感じられるようになっていた。

偏光板で作った1万7,000本の花。花が薄くなったり濃くなったり、影ができたりを繰り返す

ダイキンのインスタレーションで試みられていたのは「空気の可視化」だ。実際に空間の中で風は吹いていない。しかし、光と影がそれを感じさせてくれる。今そこに空気があると自然に認知できるのだ。

ダイキンはエアコンや加湿器、空気清浄機などを取り扱い、温度や湿度を調整して、快適な空気を作り出そうとしている会社だ。今回の展示は、空気を可視化し、デザインしていくというダイキンの哲学を表したものだった。

木材を活かす住友林業、水と人の文化をみせたINAX

住宅メーカーの住友林業と、住宅設備を取り扱うLIXILグループのINAXの展示を紹介したい。両者に共通するのは、それぞれ「木材」と「水」という、事業の根幹となる素材をテーマにした展示を行っていたことだ。

今回がミラノデザインウィークへの初出展だったという住友林業は、(以下で挙げる)木材が持つ7つの効能を紹介していた。

(1) 思考力を持続させる
(2) 緊張を和らげ、集中力を持続
(3) 脳を活性化する水平の木目
(4) ストレスを溜まりにくくする
(5) 時の流れを短く感じさせる
(6) 目に優しい反射光
(7) 記憶の想起

会場には、これらの効果・効能を実際に形にした木製プロダクトとして、卓上パーテーションと天蓋を出展していた。住友林業によると、例えば病院の待合室などにこの天蓋を配置することで、待ち時間を短く感じられるようになり、ストレスを下げる効果が期待できるという。

ウォルナット、オーク、チーク、チェリー、スギ材で制作された天蓋。確かにこれが頭上にあると不思議な優しさを感じる

また、パーテーションは木目の方向にも意味があり、縦向きの場合は集中力が増し、横向きの場合はリラックス効果が得られるといい、設置する空間によって使い分けられるとしていた。ともに、木材が持つ可能性を感じさせてくれる展示だった。

様々なサイズ、形状のパーテーションを用意。仕事場でも使えそうだ

一方、バスルームなどを手掛けるINAXのブースは、「The Rituals of Water」(水の文化)をテーマに、同社の歴史的な記録や製品の数々を紹介するとともに、ショートムービーなど様々なアプローチでINAXの考える水の世界観を提案していた。

明治時代に作られた染め付けの便器。トイレへの美意識の歴史がわかる

さらに会場ではアジア各国に販売を予定しているトイレ、浴槽、洗面器、そして金具やタイルなどで構成された新コレクション「S600LINE」と「S400 LINE」のお披露目も行っていた。「日本の美意識を現代のスタイルで取り入れた」というプロダクトになっており、新しさと懐かしさの両方が感じられるものに仕上がっていた。

新作の「S600LINE」のバスタブ。日本的な美しさを感じられた

このほかにも日本の多彩な水の文化を表す展示として、日本の水景をモチーフに様々な仕上げが施された薄型洗面器などのプロダクトも紹介していた。

日本各地をイメージしたカラフルなセラミック製の薄型洗面器「CERAFINE」

パナソニックは透過OLEDをひっそりと公開

今年のミラノサローネにパナソニックは参加していなかったが、スイスの家具メーカー Vitraのブースで、パナソニックが同社と連携して開発した透明ディスプレイを見ることができた。

電源オフでは背景が透けて見え、電源を入れると映像が映るパナソニックの透明テレビ

パナソニックの透明ディスプレイは、今年の3月に中国・上海で開催された「AWE 2019」でお披露目されていたが、ミラノで展示されていたものはデザインが少し異なり、周囲を木の枠に囲まれた姿で登場。注目度は高く、多くの来場者が足をとめて透明ディスプレイに見入っていた。

日本でよく知られた企業の展示を紹介してきたが、いずれも国内の展示会で見せる顔とは一風変わったものばかり。各社のデザイン理念が体験できるものとなっていた。ここで披露された展示や製品が、国内で「逆輸入」的に注目を浴びることもあるため、今後の展開にも期待したい。

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Gmailで削除したメールをゴミ箱から復元させる方法

Gmailで削除したメールをゴミ箱から復元させる方法

2019.04.19

Gmailでは「送信済み」「ゴミ箱」に絞ってメールを検索できる

誤って削除したメールをゴミ箱から復元するには?

Gmailで保存しているメールは、指定ワードで検索することができる。受信トレイだけではなく、「送信済み」といったディレクトリ単位でも探せるので、検索結果を絞り込みたいときに便利だ。

メールを検索する

まずは一般的なメールの検索方法を紹介する。方法は簡単。検索窓にテキストを入力するだけだ。検索ボタンを押すと、そのテキストを含むメールが一覧で表示される。検索対象はゴミ箱や迷惑メールを除くすべてのメールだ。

また、ディレクトリ単位での検索も可能。たとえば「送信済み」を選択した状態だと、検索窓に「in:sent」というワードが最初から入力されている。この状態で検索テキストを入力すると、送信済みメールのなかから検索テキストを含むメールが検索される。仮に「送信済み」のメールリストを開いている状態でも、「in:sent」の文字を削除してから検索すれば、すべてのメールが検索対象になる。

Gmailの検索窓にテキストを入力すると、該当するメールが表示される
「送信済み」を選択して同様に検索すると、ボックス内のみを対象にすることができる

メールを削除する

メールを削除する場合は、表示エリアの左端にあるチェックボックスを使う。チェックされた状態でゴミ箱アイコンをクリックすれば削除は完了する。表示されているメールを一度に削除したい場合は、上部にあるチェックボックスをクリックすると、表示されているすべてのメールが選択されるので、その状態で、ゴミ箱アイコンをクリックすればよい。

個別のメールを削除するには、一覧表示中で右側に表示されるゴミ箱もしくは、メールを開いた状態で件名上に表示されているゴミ箱をクリックする方法もある。

メールの左端にあるボックスにチェックを入れる
上段のボックスをクリックすると表示中のメールすべてにチェックが入る
選択した状態でゴミ箱アイコンをクリックすれば削除が完了。メールは「ゴミ箱」に移行される

削除したメールを元に戻す

ゴミ箱に移動したメールは、完全に削除される前であれば元に戻すことができる。うっかり削除してしまった場合は、次の操作でゴミ箱から受信トレイなどへメールを移行させよう。

削除したメールを受信トレイに戻すには、削除したときと同じ要領でメールを選択し、フォルダアイコンのリストから「受信トレイ」を選べばよい。もしくは、右クリックメニューから「受信トレイに移動」を選択するか、メールを開いた状態で件名のうしろにある「ゴミ箱ラベル」の「×ボタン」をクリックする。

ただし、ゴミ箱にあるメールを「完全に削除」すると、復元が難しくなるので注意が必要だ。また、ゴミ箱に移動したメールは30日後に自動的に完全削除される。

左メニューから「ゴミ箱」を選び、復元させたいメールをチェックボックスで指定する。そのあと「フォルダアイコン(移動)」から「受信トレイ」を選択する
右クリックでも同様の操作が可能

迷惑メールが届いたら

Gmailが迷惑メールだと判断したメールは、「迷惑メール」ディレクトリに自動的に振り分けられるようになっている。しかし、ときには受信トレイに迷惑メールが届くこともある。

手動削除や迷惑メールフォルダへの手動移動でもいいが、その他メニューから「迷惑メールを報告」を選択すると、類似メールを迷惑メールフォルダに自動で移行してくれるようになる。

反対に、迷惑メールに誤って通常のメールが振り分けられることもあるので、ときどき迷惑メールフォルダに大事なメールが入っていないか確認するといいだろう。

迷惑メールが届いたらメールの右上にある「…(縦3点)」をクリックしてメニューから「迷惑メールを報告」を選択しよう

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