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こんにちは、くるま村の中村です。

なんとなく、何となくですがマツダのディーゼルエンジンを紹介します。

なぜ今ディーゼルエンジンなのか
最新のディーゼルエンジンはクリーン、パワフル、エコノミーという特徴を併せ持った、高い次元での環境対応型のエンジンといえます。
なぜ今日本でクリーンディーゼル車の普及が期待されるのか。大きく以下のような理由があげられます。
地球にやさしい
ディーゼル車はガソリン車に比べて燃費が2～3割優れているため、走行時のCO2排出量を削減し地球温暖化対策に貢献できます。仮に、日本で走行する車の1割がディーゼル車になった場合、年間約200万tのCO2排出量を削減することができると言われています。走行時だけではありません。燃料を石油から精製する際も、軽油はガソリンに比べてCO2排出量が半分程度で済みます。ディーゼル乗用車の普及により年間400万klのガソリン需要が軽油に置き換わったと仮定すると、燃料精製時のCO2排出量は約170万tの削減となります。

日本の省資源化に貢献
日本は石油を輸入に頼っています。ガソリンや軽油は原油から一定の割合で取れますが、日本はガソリン依存度が高いため、さらに石油を輸入する一方で、余った軽油を輸出しています。ディーゼル車の普及により国内での軽油使用量を上げることで、日本のエネルギーバランスを最適にし、CO2排出量を削減しながら貴重な輸入資源を無駄なく使うことができます。

ランニングコストが良い
日本においては税制の違いから、レギュラーやハイオクに比べて軽油の方が価格が低く、燃料費が安くなります。また燃費の良さから給油回数も抑えられ非常に経済的です。

プレミアムな走行性能
ディーゼル車の登坂路や高速道路などにおける力強い加速感は、これまで体感したことのないドライビングの楽しさを実感できます。またディーゼルは走行音がうるさい、という昔のイメージからは想像できないほど、現在のクリーンディーゼル車は静寂性に優れています。力強さに加えて静かでスムーズなプレミアムな走行感は、新たな走る歓びと感動をドライバーに提供します。

ディーゼルエンジンの歴史
ディーゼル車比率と排出ガス規制の変遷
ディーゼルエンジンには、ガソリンエンジンに比べてCO2の排出量が少なく、燃費性能も良いという面があります。CO2排出による地球温暖化が長年問題視されてきた欧州市場では、燃費の良さや長距離・高速移動を得意とする動力性能の良さから普及が拡大し、今では新車販売の50%以上をディーゼル乗用車が占めるまでに成長しています。

一方日本市場では、高度成長期により公害問題が表面化した後、大気汚染や健康被害の原因と考えられる有害物質（NOxやスス）を含むディーゼルエンジンの排出ガスが問題視され、「ディーゼル車＝環境に悪い」イメージが強くもたれていました。保有比率でみると一時は約11%もあったディーゼル乗用車の国内シェアは、今では1%程度に留まっています。

排出ガス規制については1990年代以降、自動車NOx法をはじめディーゼル車の排出ガス規制は年々厳しくなり、現在敷かれているポスト新長期規制では初期の規制に比べると、NOxは84%減、ススは98%減という世界水準で見ても非常に厳しいものになっています。

クリーンディーゼルエンジンの誕生
厳しい排出ガス規制をクリアするために、ディーゼルエンジンは革新的な進歩を遂げてきました。 特に1997年頃より普及した新しい燃料噴射技術「コモンレールシステム」により、排出ガスのクリーン化や走行時の静粛性が向上し、新たにクリーンディーゼルとして生まれ変わりました。コモンレールシステムとは高圧の燃料噴射システムで、燃料をシリンダーに噴射する前にコモンレールという筒の中に超高圧で貯めておき、コンピューター制御で最も燃焼効率が高まるタイミングで噴射します。微細な霧状になった燃料はまんべんなく燃焼され、不完全燃焼によるNOxやススの発生を防ぎます。マツダでも1998年に日本車として初めてMazda626（日本名：カペラ）にコモンレールシステムを採用し、いち早くクリーンディーゼル車を欧州で発売しました。

さらに、エンジン本体で浄化しきれなかったNOxやススを排気前に浄化する後処理技術も進化しました。具体的には、フィルターを使いススを集めて燃やす「DPF（Diesel Particulate Filter）」、触媒による化学変化を利用してNOxやススを低減する「NOx吸蔵還元触媒」、排気ガスに尿素水を吹きかけて化学反応によりNOxを削減する「尿素SCR（Selective Catalytic Reduction）」などがあります。

これらの技術を採用することで、トルク、燃費、CO2排出量などでガソリン車より優れていたディーゼル車は、排出ガスのクリーン化でも劣らない性能を実現しました。

マツダの新世代クリーンディーゼルエンジン SKYACTIV-D
上記の通り従来のクリーンディーゼル車にはNOxやススを排気前に浄化する装置が不可欠ですが、その分車両価格が高価になってしまうことがディーゼル車の普及を阻害する要因になっていました。さらに排出ガスを抑えるため効率の良い燃焼ができず、燃費を悪化させるというデメリットがありました。

マツダのクリーンディーゼルSKYACTIV-Dでは、様々な技術革新により燃焼そのものをクリーンにすることで、この高価なNOx後処理装置を使用せずに、ポスト新長期規制に適合する優れた排出ガス性能を実現しました。同時に低圧縮比による高効率燃焼により、本来ディーゼルエンジンがもつ燃費性能も取り戻し、従来に比べて20%の燃費改善を実現しています。
マツダ技報にて、SKYACTIV TECHNOLOGYなど各種研究開発の成果を論文形式で紹介しています。各論文はPDFファイルで閲覧・ダウンロードできます。