パッセンジャーカーに搭載されているクリーンディーゼルエンジンはパワーを出すために、トラックや観光バスよりは高回転型。

しかし、クリーンディーゼルエンジンはディーゼルエンジンである以上、低回転型エンジンに属します。

そして、昔から大型船舶のエンジンは低回転型2サイクルディーゼルエンジンが主流。

高回転型ガソリンエンジンと低回転型ディーゼルエンジンは、それぞれメリットとデメリットがあってトレードオフの関係。それらの違いを見ていきましょう。

ガソリンエンジン vs ディーゼルエンジン

高回転型エンジン

昔からスポーツバイクのエンジンは高回転型ガソリンエンジンが主流。

スポーツバイクのエンジンの多くは、タコメーターのレッドゾーンが10,000rpm以上に設定されています。BMWのMシリーズも伝統的に、高回転型ガソリンエンジンを搭載しています。

遠い昔、排気量250ccのバイクに17,000～18,000rpm以上回る、DOHC直列4気筒エンジンが搭載されていました。例えば、HONDAのCBR系やYAMAHAのFZR系が挙げられます。

ガソリンエンジンを17,000～18,000 rpmまで回すと、快音の域を越えて、

「ウォーーイ」

「やめてくれー」

なんて具合に、苦痛を伴うようなエンジン音が峠道でこだましました。

エンジンの振動がフレームに伝わり、ビリビリした微振動がライダーに伝わってくるのが超高回転エンジンの証。

そこまでエンジンを高回転まで回すメリットは一体何？

高回転型エンジンのメリット

NAガソリンエンジンの場合、最高出力（PS or kW）を上げるには、排気量を増やしてショートストローク化し、最高回転数を上げればいいのです。

そして、ハイカムシャフトを組んでシリンダーの吸気量を増やすことで、最高出力を上げることができます。

高回転型ガソリンエンジンの最大のメリットは一言で言うと、最高出力を上げることができます。

よって、ゼロヨンタイムや最高速度、サーキットのラップタイムを追及するのであれば、高回転型ガソリンエンジンの独壇場なのです。

名機と呼ばれるエンジンはエンジンフィールが滑らかで独特のサウンドを響かせながら、高回転域でカムに乗るエンターテイメント性も兼ね添えています。今も、日産のRB26やホンダのVTEC、三菱の4G63エンジンの愛好家が少なくないと思います。

あと、バイクのエンジンを含めると、単気筒エンジンからV12、W16気筒エンジンまで、ガソリンエンジンはディーゼルエンジンに比べて静粛性が高い特徴があります。

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高回転型エンジンのデメリット

世の中、高回転型ガソリンエンジンの愛好家が少なくないと思います。内燃機関を搭載した乗り物にスポーツ性とスピードを求めると、高回転型ガソリンエンジンが優位に立ちます。

しかし、高回転型エンジンは無視できないデメリットもあります。

・低速トルクが細い。

・エンジンレスポンスの悪化。（アイドリングからパワーバンドに入るまで時間が必要）

・燃費の悪化。

・エンジンの常用回転数が高く、メカノイズが大きい。

・サーキット走行等の高回転時、油温と水温が上がりやすい。

ピストンエンジンを高回転まで回し、可能な限り最高出力を絞り出そうとすると、無視できないデメリットが顔を出します。

高回転型ガソリンエンジンはアイドリングからパワーバンドに入るまで、ピストンからコンロッド、クランクシャフト、バルブ、カムシャフト、カムチェーンの動きを加速させる必要があります。

これらムービングパーツの動きを加速させるためにも燃料が必要です。

また、高回転型ガソリンエンジンのバルブサージングを回避するために、バルブスプリングのレートを強化する必要があります。これにより、低回転のアイドリングが苦手なエンジンと化します。

当然、機械を高回転で動かすほど各部の負荷が大きくなり、自ずとエンジン寿命が短くなります。

高回転型ガソリンエンジンは最高出力を優先させて、他の性能には目をつぶったスポーツエンジンなのです。

低回転型エンジン

低回転型エンジンと言えば、ディーゼルエンジン。

昔からトラックやバス、建設重機、船舶、軍用車の世界では、ディーゼルエンジンの独壇場。

未だディーゼルエンジンは「うるさい」「黒い排気ガス」といったネガティブなイメージがあるかもしれません。

欧州の各自動車メーカーはかつてのディーゼルエンジンの諸問題に対する答えとして、クリーンディーゼルエンジンを開発し、市場に投入してきました。

パッセンジャーカー用のクリーンディーゼルエンジンが欧州で普及し、日本ではマツダがディーゼルエンジン開発に経営資源を投下してきました。

低回転型ディーゼルエンジンのメリット

低回転型ディーゼルエンジンのメリットはドライバビリティが良く、エンジンを回さなくても車両を力強く前に押し出してくれる特徴があります。

・低速トルクが太い。

・エンジンレスポンスがいい。（高回転まで回す必要が無い。）

・燃費がいい。（熱効率がいい）

・ターボとの相性がいい。

・燃料費が安い。

・CO₂排出量が少ない。

・エンジン寿命が長い。

低回転型ディーゼルエンジンのデメリット

メルセデス・ベンツの「OM651」DOHC直列4気筒、2,200ccクリーンディーゼル・ターボエンジンの最高出力と最大トルクは次のとおり。

・170PS/3,000～4,200rpm

・40.8kg・m/1,400～2,800rpm

40.8kg・mのトルクはガソリンのV型8気筒、4,000ccエンジンの出力に匹敵します。

ディーゼルエンジンはガソリンに比べてロングストローク＆高圧縮で、低回転域で太いトルクを発生するのが特徴。2,200ccのガソリン直噴ターボで「40.8kg・m/1,400～2,800rpm」のトルク性能を出力するエンジンが存在するのでしょうか？

ディーゼルエンジンは高回転域までエンジンを回せないため、最高出力を上げられないのです。ディーゼルエンジンのデメリットとして、

・最高出力を上げるのは難しい。

・エンジンノイズが大きい。

・エンジンの重量増。

・コスト高。

ディーゼルエンジン搭載車をドライブすると、エンジンの低速トルクが太く、とてもドライブしやすい印象を受けます。

特に長距離走行において、低速トルクが太いエンジンはドライバーの疲労を軽減してくれます。坂道や追い抜き、追い越しのシーンで低速トルクが太いディーゼルエンジンは粘り強いトルクで車体を押し出してくれます。

ディーゼルエンジンは頻繁に発進と停止を繰り返す市街地から高速道路、ワインディングロードまで実用性が高いエンジンと言えます。

高回転型エンジンと低回転型エンジンを比較すると、一般公道では低回転型エンジンの方が実用性が高く、メリットが多いのです。

モータースポーツの世界では、高回転型NAガソリンエンジンやターボエンジンの独壇場ながら、一般公道では低回転型エンジンの方がメリットが多いと言えます。

クリーンディーゼルエンジンの排気ガス処理

クリーンディーゼルエンジンの排気ガス処理に関しては、各自動車メーカーによって考え方とアプローチが異なります。

メルセデス・ベンツ

エンジンの圧縮比を高く設定し、排気ガスにAdBlue（尿素水溶液）を噴射することでNOx（窒素酸化物）を自動車排出ガス規制をクリア。

BMW

EGRと呼ばれる、排気ガスをエンジン内部に戻すことで自動車排出ガス規制をクリア。

MAZDA

エンジンの圧縮比を低く設定し、後処理無しで自動車排出ガス規制をクリア。

[番外編]SKYACTIV-Xエンジン by MAZDA

マツダのSKYACTIV-Xエンジンには、HCCI燃焼と呼ばれる技術が投入されています。これは、予め空気と燃料を混合し、圧縮によって着火させるエンジン。

燃料はガソリンながら、燃料を燃やす方法はディーゼルエンジンと似ています。

これは、半分はガソリンエンジンで、残りの半分はディーゼルエンジンという両エンジンのいいとこ取りしたエンジンとも言えます。

マツダは世界で初めて、ロータリーエンジンの実用化に成功した唯一の自動車メーカーであり、かつてミラーサイクルエンジンを市場に送り出したメーカー。

他の自動車メーカーとは違う観点からエンジン開発に経営資源を投入してきたマツダは、ベンチャー的な企業文化を持つメーカーと言っても過言ではありません。

マツダのSKYACTIV-Xエンジンは2019年以降のモデルから搭載されています。ピストンエンジンのブレイクスルーを起こすのか、今後の動向から目が離せません。

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ディーゼルエンジンは低速トルクが太くて燃費がいい、燃料費が安いメリットがあります。

他方、日本のお家芸であるハイブリットも低速域ではモーターがエンジンをサポートし、燃費がいいのは言うまでもありません。

ディーゼルとハイブリッドは毛色が違うパワープラントながら、両者の特長を比較してみましょう。

ラインアップにBlue TECディーゼルエンジンが増加中

2019年2月現在、メルセデス・ベンツのラインアップの中でブルーテック・ディーゼルエンジンを選択できるモデルは以下のとおり。

Cクラス

CLS

Eクラス

Sクラス

Gクラス

GLC

GLE（AMG以外はクリーンディーゼルエンジンのみ）

GLS

Vクラス（クリーンディーゼルエンジンのみ）

GLEのエンジンはAMGを除いてクリーンディーゼルエンジンのみ。Vクラスはクリーンディーゼルエンジンのみ搭載しています。

もちろん、本国で製造されているメルセデス・ベンツのラインアップとメルセデス・ベンツ日本が輸入しているメルセデス・ベンツのラインアップには違いがあります。

各モデルのラインアップにクリーンディーゼルエンジンが加わっていることからも、今後のメルセデス・ベンツの方向性が垣間見えるような気がします。

日本では、マツダがクリーンディーゼルエンジンの開発に経営資源を投入してきました。日本市場ではハイブリッドのみならず、クリーンディーゼルエンジンに注目が集まり、クリーンディーゼルを支持するオーナーが随分と増えてきました。

進化途上のディーゼルエンジン

トラックやバス、建設機械、鉄道車両、船舶の世界では、昔からディーゼルエンジンの独擅場。

かねてより、ディーゼルエンジンはガソリンより伸びしろが残されていると言われてきました。

しかし、かつてのパッセンジャーカーの中で、ディーゼルエンジンを搭載したモデルは、ごく一部に限定されていました。

この理由として、ディーゼルエンジンが発生するエンジン音と振動、排気ガスの問題があったからです。日本では、未だディーゼルエンジンはうるさい、黒い排気ガスといったイメージがあるかもしれません。

ところが、近年のパッセンジャーカーに搭載されているディーゼルエンジンはクリーンディーゼルエンジンと呼ばれ、音と振動が低減され、排気ガスの問題が解決されたエンジンに仕上がっています。

NOxとPMはシーソーの関係

ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれている物質はCO（一酸化炭素）、HC（炭化水素）、NOx（窒素酸化物）、PM（粒子状物質）。

これらの中で、NOx（ノックス）は光化学スモッグの原因とされ、PMは大雑把に煤（スス）。

シリンダーの中で軽油が高温で燃焼するほど、NOxが大量に発生します。逆に、燃焼温度を下げようとすると、PMが大量に発生してしまいます。

メルセデス・ベンツのクリーンディーゼルエンジンは燃料の燃焼温度を高く設定することで、PMの発生を減らしています。

ディーゼルモデルのメルセデス・ベンツはBlueTEC（ブルーテック）と呼ばれるディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置を搭載しています。この装置は排気ガスに尿素を噴射してアンモニアを生成し、その後、ガスが触媒を通ることでNOxが窒素と水に分解されます。

可能な限り、パワーとトルクを出していくのがメルセデス・ベンツのクリーンディーゼルエンジンの特徴です。

圧倒的な太い低速トルク

メルセデス・ベンツ日本のオフィシャルサイトにアクセスして、CクラスのC220d（ディーゼルエンジン搭載車）のスペックを確認してみます。

 メルセデス・ベンツ日本、Cクラス C220 d

【メルセデス・ベンツCクラス C220d】

エンジン：DOHC直列4気筒ターボチャージャー付

排気量(cc)：2,142

ボア×ストローク(mm)：83.0×99.0

最高出力(PS/rpm(EEC))：170/3,000～4,200

最大トルク(kg・m/rpm(EEC))：40.8/1,400～2,800

圧縮比：16.2

メルセデス・ベンツのロングストローク、クリーンディーゼルエンジンは何と1,400回転から40.8kg・mのトルクを発生しています。

「40.8kg・m」は排気量4,000ccのV8ガソリンエンジンが出力するトルクと同等。

C220dで空いた高速道路を巡航すれば、20km/l以上の燃費を記録するでしょう。

高回転型エンジンと低回転型エンジン

高回転型エンジン

カーマガジンやWebメディアでは、今をもってしても、高回転までビュンビュン回るエンジンの称賛記事が散見されます。いわゆる「エンジンが高回転まで回って気持ちいい～」というコメント。

そもそもバイクの世界では、昔から高回転型エンジンが常識。極端な例として、

かつて、YAMAHA FZR250やHONDA CBR250には、超高回転型DOHC4気筒 250ccエンジンが搭載されていました。これらバイクのタコメーターのレッドゾーンは17,000～18,000rpmに設定されていました。

これは、F1エンジンのレベル。

このような超高回転型エンジンは少ない長所と数多い短所を合わせ持つ2面性があります。

超高回転型エンジンは高回転域で高い最高出力を発生する反面、低回転域ではパワーもトルクも痩せ細ります。高回転型エンジンはパワーを出せるものの、実用性に欠けてしまいます。

さすがに今となっては、行き過ぎた超高回転型エンジンは過去のバイク史に残る1ページとして影を潜めています。

低回転型エンジン

一方、ディーゼルエンジンはエンジンを回さなくても低速トルクが太く、ターボとの相性が良く燃費がいいため、市街地走行から高速道路の巡航に適しています。

ディーゼルは車重が重い車両との相性が良く、メルセデスのSUVにもマッチするエンジン。

ちなみに、都市間を結ぶハイウェイバスのタコメーターのレッドゾーンは2,300回転前後。観光バスを含めたバスのレッドゾーンはガソリンエンジンと比べて格段に低いのが特徴。

なお、ディーゼルエンジンのデメリットは高回転まで回せないため、Maxパワーを上げにくいところ。

Maxパワーはゼロヨン加速や最高速の性能を追及する上で必要となる性能。

一般公道を走行する自動車には、高回転型エンジンよりも中低速トルクが太い低回転型エンジンの方がマッチします。公道では低回転型エンジンの方が断然扱いやすく、ドライバビリティが高まります。

日本で軽油は余っている

2018年4月現在、日本国内のガソリンスタンドの平均的な燃料価格は次のとおりです。

【レギュラーガソリン】：133円/l

【ハイオクガソリン】：144円/l

【軽油】：110円/l

燃料価格は日々変動するものの、概ね、軽油価格はハイオクガソリンの約30％OFF。

歴史的に日本で使われる軽油は産業用の燃料ということもあり、税金面で優遇されています。また、日本では軽油が余っていることもあり、ガソリンより安価に供給されています。

ガソリンエンジン vs クリーンディーゼルエンジンの燃費

ここで、メルセデス・ベンツCクラス（W205）のガソリンとクリーンディーゼルエンジン車の燃費を比べてみましょう。

C200（W205）

メルセデス・ベンツCクラス C200、排気量2,000cc、直噴ターボエンジン（ガソリン）の平均的な燃費は、

市街地：10km/l 前後

高速道路：15km/l 前後

C220d（W205）

メルセデス・ベンツCクラス C220d、排気量2,200cc、ターボ付きクリーンディーゼルエンジンの平均的な燃費は、

市街地：15km/l 前後

高速道路：20km/l 前後

※ e燃費、みんカラの燃費報告を参照。

100km走行時の燃料消費量と燃料費

メルセデス・ベンツC200（W205）とC220d（W205）が100km走行した際の燃料消費量と燃料費をシミュレーションしてみましょう。

C200（W205）

100km×1/10km/l＝10L（燃料消費量）

10L×134円/l（ハイオクガソリン）＝1,340円（燃料費）

C220d（W205）

100km×1/15km/l＝6.66L（燃料消費量）

6.66L×99円/l（軽油）＝659円（燃料費）

（※）尿素水について

C220dに尿素水溶液を注入する必要があります。新車でメルセデスを購入後、3年間はメルセデスベンツ・ケアにより無料です。

尿素水の消費量は1,000kmあたり約1L。価格はベンツディーラーで約2,000円/10L。年間の走行距離が10,000kmの場合、尿素水の消費量は約10Lですから、年間費用は約2,000円。

ちなみに、参考までに30系TOYOTAプリウスの市街地燃費を20km/lとして計算してみましょう。

30系TOYOTAプリウス

100km×1/20km/l＝5L（燃料消費量）

5L×124円/l（レギュラーガソリン）＝620円（燃料費）

冬場のプリウスは燃費が落ちて、街乗りで18km/l前後。

以上は、大雑把な計算シミュレーションですから、実際の数値は多少、前後します。

シミュレーション結果

【１】メルセデス・ベンツC200（W205）ガソリン車から、C220d（W205）ディーゼル車に乗り換えると、ざっと燃料費が約半分になります。

【２】メルセデス・ベンツC220d（W205）ディーゼル車の燃料費は、30系TOYOTAプリウスのそれと比べて、それほど変わらないことになります。

シミュレーションの結果、

「燃費がいいクリーンディーゼルエンジン」+「安い軽油」のダブル効果で、燃料費が大幅に軽減されることが分かります。

もちろん、ディーゼルエンジンはコスト高のため、それが車両価格を押し上げています。

しかし、年間走行距離が多いオーナーやディーゼルエンジンのトルク感が好みであれば、クリーンディーゼルエンジン搭載車は魅力的な選択肢の一つと言えます。

PS

英国やフランス政府が2040年までに、ガソリンとディーゼル車の販売を禁止する方針を表明しています。両政府は、排気ガスの地球環境への影響に配慮し、電気自動車（EV）の普及を目指しているようです。

そして、中国もEV車の推進を表明し、メディアはEV関連でざわついています。

しかし、バッテリー性能の飛躍的な性能向上と耐久性の確保、充電時間の短縮化の見通しが立っていない2019年現在、政府の発表は、希望的観測に近い理想論のように聞こえるのは管理人だけでしょうか。

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