窓を開けると心地よい風が入ってくる季節はエアコンの使用頻度が少なく、燃費にプラスに作用します。もちろん、春の花粉症に悩む方はドアガラスを閉めて走行すると思いますけど。

そして、日本の夏は各地で猛暑日が続きます。地域によっては外気温度が40℃超を記録し、エアコンONで当然、燃費が悪化します。

その点、冬季はエアコンのA/CスイッチをOFFにすることが多く、エンジンはエアコンコンプレッサーの負荷を受けません。ところが、冬季はエアコン未使用でも、燃費が伸びない季節。

特に、エンジンの熱効率が高いハイブリッドカーはヒーターを機能させるためにエンジンの停止時間が短くなります。これが理由で冬季のハイブリッドカーは燃費が悪化します。

では、冬季に燃費が悪化する原因と対策をまとめてみたいと思います。

冬季は燃費が悪化する原因

長い暖機時間

コールドスタート時、各センサーからの情報がECU（エンジン・コントロール・ユニット）に伝わります。

外気温が低いと、インジェクターから濃い燃料が噴射されます。その時、燃料の噴射量は暖機運転後と比べて大雑把に約10倍ほど。

コールドスタート時の冷却水の温度は外気温に左右されるため、冬は水温が適正温度に達するまで時間を要します。

冬季は水温が適正温度に達するまで時間がかかるため、燃料が濃いリッチの状態が続きます。これが理由で冬季は燃費が悪化します。

タイヤの転がり抵抗の増大

外気温の低下とタイヤの転がり抵抗の関係

ゴムは外気温が低下すると硬化し、逆に外気温が上昇すると柔らかくなる性質があります。

身近な例として、冬季は散水用のゴムホースは硬くなり、夏季は柔らかくなります。

ホースリールでゴムホースを巻き取る際、冬季はゴムホースが硬くなるため巻き取り抵抗が増えます。一方、夏季はホースリールで簡単にゴムホースを巻き取ることができます。

タイヤも同様、外気温が低下すると、タイヤ全体が硬くなります。ゴムが硬くなると変形しにくくなり、タイヤが転がりにくくなります。

タイヤが転がりにくいということは、タイヤの転がり抵抗が増えていることになります。加速時や一定の車速で走行中、タイヤの転がり抵抗が増えることで燃費が悪化します。

外気温とタイヤの転がり抵抗の関係について、あまり語られていないかもしれません。タイヤの転がり抵抗は燃費と密接な関係があり、冬季はタイヤの硬化が原因による燃費悪化が無視できないのです。

スタッドレスタイヤ

スタッドレスタイヤは外気温が低い環境下でも、硬化しにくいゴムを採用しています。しかしスタッドレスのトレッドパターンの構造上、サマータイヤより転がり抵抗が大きくなります。

多くのドライバーはサマータイヤからスタッドレスタイヤへ履き替えることで、若干の燃費悪化を経験していることでしょう。

なお、ヨコハマのスタッドレスタイヤ、アイスガードシリーズは転がり抵抗を低減した技術が投入されています。あらゆる性能が求められるスタッドレスタイヤにも燃費という環境性能が与えられ、スタッドレスの進化が窺えます。

高くなるオイル粘度

コールドスタート時、エンジンオイル、ATF、MT車のミッションオイル、デフオイルは外気温の影響を受けています。

コールドスタート時、外気温が低いほど各オイルの粘度が高まります。粘度が高くなれば当然、機械各部の摺動抵抗が増します。各部に熱が入るまで、オイル粘度が高いため燃費に影響を及ぼします。

1990年代まで、一般的に「10W-30」といった粘度のエンジンオイルがよく使われていました。その後、「5W-30」や「0W-20」のような柔らかいエンジンオイルが純正指定されるようになりました。

今や燃費対策とコールドスタート時の暖機時間の短縮化のため、エコカーは「0W-20」や「0W-16」のような柔らかい粘度のエンジンオイルが純正指定されています。

また、Mobil 1 FS X2 のような100％化学合成エンジンオイルはワイドレンジで粘度は5W-40。モービル1のような化学合成オイルは低温時から高温環境下まで、高いエンジン始動性と油膜の確保を両立しています。

まとめ

冬季のコールドスタート時、エンジンからトランスミッション、デフ、マフラーの触媒、各種オイル、タイヤまで各部が冷え切っています。各部に熱が入らないと本来の性能を発揮できないのが自動車。

冬季にチョイ乗りを繰り返すと、燃費が悪化しやすいのは致し方ありません。なるべくチョイ乗りを避けた方が燃費にも車にもプラスながら、車の使用環境は様々。

暖機運転

長い暖機運転は確実に燃費を悪化させます。暖機運転の方法については、ドライバーによって考え方に違いがあると思います。

暖機運転は必要最小限にし、ゆっくりスタートしながらの走行暖機によって各部に熱が入りやすくなります。

タイヤの空気圧

最低限、タイヤの空気圧に気を配り、TPOとドライバーの好みに応じて、指定空気圧より10～30kPaほど高めに設定することで安全性の確保と燃費対策にプラスと言えます。

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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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これは、エンジンの排気量を下げる、気筒数を減らす、あるいは、これら両方を採用することで燃費の向上を図り、トルク不足を過給機で補う設計思想。

アメ車もダウンサイジング・ターボ化の流れに追従し、日本もハイブリッドのみならず、ラインアップに直噴ダウンサイジング・ターボエンジンの搭載車を加えてきました。

では、直噴ダウンサイジング・ターボエンジンの特徴とメリット、デメリットについて呟いてみます。

日本を巻き込み、総ダウンサイジング化

当初、フォルクスワーゲンはゴルフのエンジンにターボとスーパーチャージャーのダブル過給機を採用していました。

当時、メルセデスはスーパーチャージャーを採用していたものの、より燃費向上の効果が高いターボに切り替えていきました。

米国の各自動車メーカーもこの流れに追従し、V8エンジンをV6へ、V6エンジンを直4エンジンに換装し、ターボを装着することでダウンサイジングのトレンドの波に乗ってきました。

片や、日本勢は2009年以降、ハイブリッドカー一色だったこともあり、世界の潮流に4～5年ほど遅れてダウンサイジング・ターボエンジンをラインアップに加え始めたのです。

かつての日本のターボ車

かつて、日本車に搭載されていたターボエンジンは明確なターボラグがあり、ノッキング対策で圧縮比を下げ、ガソリン冷却が過剰でした。

昔のターボ車は低回転域でエンジントルクが細く、エンジン回転が上昇すると一気に加速するターボ車らしいキャラクターでした。

当時のターボ車は過給圧が高まると「ドカーン」と加速するため、ドッカンターボと言われ、ターボ車愛好家から強く支持されていました。ドッカンターボ車は車体がワープするような痛快さがあります。

しかし、ドッカンターボは排気ガス規制の問題からも、市場から姿を消していったのでした。

直噴ダウンサイジング・ターボエンジンのメリット

直噴ダウンサイジングターボエンジンはターボを装着し、高価な高圧インジェクターを搭載しているため、明らかにコスト高。

それにもかかわらず、欧州勢がダウンサイジング・ターボエンジンを採用している理由として、長所は1つだけではなく、いくつかのメリットがあるからです。

燃費向上

V8エンジンをV6へ、V6エンジンを直4へダウンサイジングし、排気量を下げることで明らかに燃費向上の効果があります。

アイドリング燃費はエンジンの気筒数が少なく、排気量が小さいほど良くなります。

直噴エンジンの場合、ECUが高圧インジェクターをきめ細かくコントロールすることで、シリンダー内の空燃比をコントロールできます。走行状態に応じて燃料の噴射をコントロールできるため、燃費向上に繋がります。

また、直噴エンジンはポンピングロスが低減できるため、これも燃費向上に寄与します。

直噴ダウンサイジングターボエンジンは交通の流れのいい郊外や高速道路でメリットを発揮しやすくなります。

ポンピングロスの低減

従来型ガソリンエンジンの場合、燃料噴射装置が吸気バルブの手前でガソリンを噴射して、空気と混ざり合います。スロットル開度が小さい（アクセルペダルの踏み込み量が小さい）時、スロットルバルブの開度は僅か。

言わば、これは喉（のど）を絞められて空気を吸っているような状態。

これがポンピングロスとなるため、ピストンエンジンにとってエネルギー損失となり、燃費悪化の原因になります。

他方、直噴エンジンの場合、高圧インジェクターがシリンダー内に直接、燃料をきめ細かく噴射します。これにより、ポンピングロスの減少に繋がります。

パワー＆トルクアップ

直噴ダウンサイジング・ターボエンジンには比較的、小径のタービンが搭載されています。それでも、排気ガスでタービンを回すターボエンジンならではのパワー＆トルクアップが簡単に実現します。

メルセデスCクラス、W204の加速感はとても1,800ccエンジンとは思えないほど。そして、CクラスのW205はDOHC 2,000ccエンジンにターボを装着し、実用性を重視したトルク感あるエンジン。

ターボエンジンの場合、ターボが強制的にシリンダー内により多くの空気（酸素）を押し込むことができます。これがターボの長所。

実は、ターボの過給効果は小排気量エンジンより、大排気量エンジンの方が断然高まります。

これは、大排気量エンジンほど、シリンダー内で燃料が爆発後に排出される排気ガスの量が多いため。

V型12気筒、6,000ccの大排気量エンジンのエキマニから排出される排気ガスの量は4気筒、1,800ccエンジンのエキマニから排出される排気ガスの3倍以上。

よって、大排気量エンジンに大径タービンを取り付けても、ビュンビュン回すことができます。

もうこれ以上、パワーもトルクもいらないのでは？といった大排気量エンジンほどターボとの相性が良く、太い地トルクで重い車体を軽々と発進させ、あたかも離陸するような加速で疾走します。

例えば、メルセデス・ベンツSクラスに搭載されているV12、6,000ccツインターボエンジンは重量級のボディをゼロヨン12秒台で加速させる凄まじさ。

バイク乗りであれば、ゼロヨン12秒台はどうってこと無い世界。しかし、バイクの経験が無いドライバーにとって、ゼロヨン12秒台の加速は脅威かもしれません。

ターボエンジンの仕組み

時代の流れとして、小排気量エンジンにターボを組み込んで燃費とパワーの両立が求められています。だからこそ、直噴ダウンサイジングターボエンジンがメインストリームなのでしょう。

エンジンの排気量に関わらず、ターボエンジンは可変容量的なエンジンと解釈してもいいでしょう。

ちなみに、NAエンジンが吸気ポートから吸い込むことができる空気の量には限界があります。NAエンジンの最高出力を上げるためには排気量を増やすか、ハイカムシャフトを組み込んでエンジンのMax回転数を上げるしかありません。

確かにNAエンジンはレスポンスが良く、ドライバビリティがいいメリットがあります。NAエンジンは右足のアクセルペダルの踏み込み量に比例してパワーが高まっていく気持ちよさがあります。

しかし、従来の技術で小排気量NAエンジンにターボ以外のコストを掛けても、劇的なパワーアップは容易ではなく、また、実用性を損ねてしまいます。

圧縮比のアップ

直噴ダウンサイジングターボエンジンの高圧インジェクターが燃料を筒内噴射するため、シリンダーの冷却効果が大きく、ノッキングを起こしにくい長所があります。

よって、直噴ターボエンジンはターボエンジンでありながら、通常のエンジンレベルまで圧縮比を上げることができるのが特徴です。

日本の場合、自動車税の軽減

メルセデスのC200(W204)のエンジンは1,800ccで184PS/5,250rpm、27.5kgm/1,800～4,600rpmというパワーとトルクを出力します。

メルセデスC200(W205)のエンジンスペックは2,000ccで184PS、30.6kgm。

エンジンの最大トルクが27.5kgmならば、2,800ccクラスのV6、NAエンジンに匹敵する性能。2,800ccのエンジンなら、自動車税の区分は2,500cc超～3,000cc以下に入るため、自動車税は51,000円。

CクラスW204の排気量は1,800ccのため、自動車税は「39,500円」で済みます。

直噴ダウンサイジング・ターボエンジンのデメリット

自動車は工業製品である以上、欠点の1つや2つはあるもの。もちろん、直噴ダウンサイジング・ターボエンジンにもデメリットはあります。

ターボラグ

当然、小径のターボタービンは大径タービンよりもターボラグが少なくなります。

今まで、各自動車メーカーはターボラグ対策を研究し、様々な技術が開発されてきました。しかし、小径タービンであってもターボラグをゼロにすることは不可能なのです。

なぜなら、空気とターボタービンのどちらが重いかは言うまでもありません。

仮に、ニッケル系合金で製作した風車（風車の弥七（やしち）が使うような風車）に息を吹きかけたら、どうなるか想像してみてください。合金で作られた風車に軽く息を吹きかけたところで、風車はレスポンス良く回転しない状態が想像できると思います。

直噴ダウンサイジング・ターボエンジンは概ね小径タービンを採用しているものの、やはり、このエンジンのネックは僅かなターボラグと言えます。

2022年現在、欧州車の多くは直噴ダウンサイジング・ターボエンジンを搭載しています。それらのエンジンのスペックを確認すると、1,000rpm～2,000rpm台でMaxトルクを出力します。

数値的にはターボラグが無いような印象を受けます。

しかし、このスペックは自動車メーカーのベンチテストのデータ。実際には、小径タービンを搭載したエンジンであっても、ゼロ発進や加速時に僅かなターボラグを感じ取ることができます。

また、小径ターボは漏れ損失(※)の問題があります。

地上を走行する自動車は停車状態から発進し、加速、減速、停止を繰り返しています。日本は人口過密で渋滞が日常茶飯事、そして信号機が多い国。自動車の車速が刻々と変化します。

このような道路交通環境において、エンジンのレスポンスが求められます。

極端な話、ビッグタービンを搭載したチューニングカーはハイカムを入れ、圧縮比を下げるため低速トルクが細く、街乗りではかったるく感じるのです。

※【漏れ損失】

小径タービンほど、タービンとターボハウジングの隙間から排気ガスが漏れる「漏れ損失」が大きくなり、過給効率が低下していきます。

細くなる地トルク

エンジンの排気量をダウンサイジングすることで、アイドリング付近のエンジントルクが細くなります。これは当然です。しかも、ターボはアイドリング状態では、ほとんど眠っています。

よって、ゼロ発進時、車種によってはダウンサイジング・ターボエンジンの地トルクが細く感じられるかもしれません。車種によって車体の動き出しが、ややもっさりした印象を受けることがあります。

これを解決するためにも、欧州車のトランスミッションは多段化が進みました。

要多段式AT、DCT/トランスミッション

多段式トランスミッションは燃費向上だけが目的ではなく、ダウンサイジング・ターボエンジンのゼロ発進時のトルク不足を補う目的の技術。

トランスミッションの1速をローギヤ化することで、アイドリング付近のトルク不足を補うことができます。

なお、多段式トランスミッションは重量増を招き、部品点数の増加による信頼性の確保が求められます。

弱いエンジンブレーキ

直噴ダウンサイジングターボエンジン搭載車は2つの理由でエンジンブレーキの効きが弱い傾向があります。

1つは、直噴エンジンはポンピングロスが低減します。よって、エンジンブレーキの効きが弱くなります。

もう1つは、直噴ダウンサイジング・ターボエンジン搭載車は車両重量に対してエンジンの排気量が小さいため、当然、エンジンブレーキの効きが弱くなります。

直噴ターボエンジンにトラックのような排気ブレーキを採用してもいいのでは？と思うものの、そのようなモデルは今のところ無いようです。

このエンジンブレーキについては、必要に応じてマニュアル操作でシフトダウンすればいいわけで、たいした問題ではありません。

いずれにしても、直噴ダウンサイジング・ターボエンジン搭載車でアップダウンが連続する都市高速道路や峠道を走行する時は、積極的にマニュアル操作でシフトダウンを活用したいもの。

エンジンオイルの黒色化、管理

直噴ダウンサイジングターボエンジンは希薄燃焼時、煤（すす）が出やすくなります。

これにより、エンジンオイルの黒色化が目につきます。なお、エンジンオイルを交換後、しばらく走行してオイルが黒色化したところで、それが即、エンジントラブルを引き起こすわけではありません。

ターボエンジンのオイル管理はNAエンジン以上に重要。多くの直噴オーナーは直噴エンジンのエンジンオイルは汚れやすい印象を受けているのではないでしょうか。

概ね、欧州車のエンジンオイルの交換インターバルは長めに設定されています。

しかし、いい意味でこれを無視して、早めのオイル交換を実施したいもの。直噴エンジンと付き合っていく上で「エンジンオイルの管理」が重要なキーワード。

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メルセデス・ベンツCクラスW204のエンジンオイル交換時期と選択

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電動ターボ（スーパー）チャージャー＆48V化

ターボラグはターボエンジンの宿命。

今まで、多くのエンジニアがターボエンジンの技術革新を進めてきました。排気ガスが質量を持つ金属製タービンを強制的に回転させる以上、ターボラグをゼロにすることは物理的に無理があるのです。

そこで、期待されている次世代型の技術が電動ターボチャージャー、電動スーパーチャージャー。

2016年に登場したアウディQ7には2つのターボチャージャーが搭載され、電動コンプレッサーはそれらのサポート役となっています。ドライバーのアクセル操作によって、電動コンプレッサーを回転させて過給の立ち上がりを早める新技術です。

メルセデスはV6から直列6気筒エンジンへ回帰

2018年、メルセデス・ベンツSクラスのラインアップに追加されたS450には、直列6気筒3,000ccエンジンに電動スーパーチャージャーを搭載。

メルセデスは1990年代後半、衝突安全基準等の問題から直列6気筒エンジンを廃止し、V6エンジンへ切り替えていきました。これは世界的なトレンド。BMW以外の自動車メーカーは直列6気筒エンジンからV6へ切り替えていったのです。

あれから20年以上の年月を経て、衝突安全基準をクリアするボディの設計技術が進歩したようです。またメルセデスの新型、直6エンジンは補機類の電動化によりエンジンの全長がコンパクト化しています。

直6エンジン愛好家にとって、朗報となる直列6気筒エンジンへの回帰です。

直列6気筒エンジンはV6より振動面で明らかに有利。二次振動がゼロ。また、直列6気筒エンジンは過給機の搭載や触媒の設置も楽で有利なのは言うまでもありません。

電動スーパーチャージャーを回転させるためには、従来の12Vバッテリーでは電力不足となります。そこで、48Vで発電して高い電圧を電動スーパーチャージャーに供給し、車内のメーター類やカーナビ、オーディオ等の電装品は従来の12Vで作動します。

欧州勢が提案する電動ターボ、電動スーパーチャージャーは従来のターボラグの問題を解決する新技術として、今後の動向が注目されます。

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自動車のエアコンやカーナビ、オーディオ、ヘッドライト、ワイパーなどの電装品のスイッチをONにしても、電力会社から請求書が届くわけではありません。

そのようなこともあり、カーナビ画面が表示されたまま、走行している車両を多く見かけます。

自動車のエンターテイメント系や各種電装品が増加の一途をたどってきたこともあり、オルタネーターの負担も比例して増加してきました。

発電し続けるオルタネーター

エンジンスタート後、

ECUやTCU、メーター照明、カーナビ、オーディオ、エアコン、電動パワーステアリング、パワーウインドウ、ヘッドライト、テールランプ、ウインカー、ETCユニット等々、各種電装品はオルタネーターで発電された電気によって作動します。

トヨタのストロング・ハイブリッドは発電の仕組みが異なるため割愛します。

家の中で照明、TV、エアコン、オーディオ、PC等を使えば、それだけ電気使用量が増えて基本料金に加算されます。

ところが、自動車のヘッドライトやカーナビ、エアコンやオーディオ、その他の電装品のスイッチをONにして電気を使っても、家に請求書は届きません。自動車の車内で使う電気は、あたかも無料のように錯覚しがち。

自動車のエレクトロニクス化が急速に進み始めたのは2,000年前後。それ以降、比例するように、車内の電力使用量が増加傾向にあります。

車内で複数の電装品を使えば電力消費が増え、オルタネーターは発電量を増やす必要があります。

発電量を増やすためには、それだけシリンダー内にガソリンや軽油を噴射してエンジンを回し、オルタネーターを駆動させる必要があります。

つまり、車内で電気を使えば使うほど、燃費は確実に悪化します。

よって、カーオーナーはガソリンスタンドで「燃料費」+「車内の電気使用料」も目に見えない形で上乗せされて支払っているのです。

オルタネーターの仕組み

電気自動車の航続距離

さて、ここで日産自動車の電気自動車リーフと三菱自動車のi-MiEVの航続距離を確認してみます。

日産自動車LEAF

三菱自動車i-MiEV

これらは国土交通省の審査値のため、エアコンやカーナビ等の電装品はOFFの状態でテストを受けています。

電気自動車の「電費」は走行条件や季節によって変化します。電費を左右する諸条件の中で、冬場、電気自動車がヒーターを使用すると、電費が極度に悪化します。

例えば、日産リーフでヒーター（ヒートポンプシステム）を使用すると、航続距離は到底100kmに届かないデータが報告されています。

当然、電気自動車には熱源がありません。

電気自動車がヒーターを使用する場合、リチウムイオン電池に蓄えられている電気を利用して熱源を作る必要があります。

これにより電力消費が高まるため、電気自動車の航続距離が極端に短くなってしまいます。また、夏場のエアコン使用でも、航続距離は短くなります。

ピストンエンジンで動く自動車はエンジンという巨大な熱源があるため、ヒーターを使用しても電力消費はファンモーターくらい。

それを考えますと、電気自動車がピストンエンジンを搭載した自動車と同等の快適性を確保しながら走行するためには、バッテリーの蓄電量が大きな壁として立ちはだかっているのが分かります。

電気を食うカーナビゲーション

カーナビの最大消費電流はモデルによって違いがあるものの、10～15Aほど。

W（ワット）数は、A（アンペア）× V(ボルト：電圧)で計算できます。

10A × 12V = 120W

カーナビを使用すると、消費電力は白熱電球が2個分ほど。自動車にとって120Wの消費電力は小さなものではありません。

例えば、スマートフォンで地図アプリを使用すると、バッテリーの放電スピードが早くなります。スマホのバッテリーがどんどん消耗していきます。

GPSを使うと消費電力が急増する証拠。

つまり、カーナビを使わないのであれば、モニター表示をOFFにして節電する方が燃費にはプラスになります。

車内で使う電気はタダではない

電気は目に見えないこともあり、電気を使用している実感が湧きにくいもの。

しかし、エンジン車両の電装品はオルタネーターで発電された電気によって作動します。電気自動車の電装品は発電所で発電された電気が送電線に流れ、各家庭のACからEVのバッテリーに蓄えられて作動します。

ピストンエンジンの脇役とも言えるオルタネーターはエンジンの回転運動を電気エネルギーに変換する電装品。このオルタネーターのエネルギー損失は大きく、発電効率は決して高くはないようです。

21世紀は燃費の時代のため、自動車にとって燃費は重要課題。

車内で複数の電装品を使用するほど、燃費（電費）は悪化します。灯火類のLED化が進んできた背景として、ヘッドライトとテールランプ、ブレーキランプのLED化は消費電力の低減にそれなりの効果があるからでしょう。

また、LED化は灯火類のデザイン性や配光性の自由度が高まるメリットがあります。

あとは、LEDが切れないことを願うことくらい。LEDユニットは、ハロゲンやHIDのように、バルブだけの交換はできないので。

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