マツダのスカイアクティブという技術では、なぜ低燃費が可能なんでしょうか？

Answer 1

マツダのHPには、
『SKYACTIV TECHNOLOGY』のコーナーで、
メーカー側からのコメント説明が、
理路整然と並べられていますよね。

《SKYACTIV》が、低燃費に関わるというより、
それ自体は、
マツダが全てのパーツをゼロから、
見直す事をスタートとし、改良改善をしていく、
その姿勢を表す言葉として、
用いたのが《SKYACTIV》です。

既に回答者が、リンクを張ってくれていますので、
そこへ行けば詳しく載っていますがね。

マツダは元々がエンジンに関しての、”思い入れ”が強く、
ロータリーエンジンで象徴される通り、
内燃機関の研究開発には、
独特のDNAを引き継いでいますね。
（ロータリーエンジンも開発研究は続行中）

《ＳＫＹＡＣＩＶ-Ｇ》と《ＳＫＹＡＣＴＩＶ-Ｄ》

現在の”高圧縮比ガソリンエンジン”
更に”低圧縮比のクリーンディーゼル”と、
Mazda独自の、世界もアッと驚かせるような
技術を実現させてしまう。
Mazda自体は、まだまだ開発途中だと謙遜する。
（燃費の改善の伸びしろは、まだまだあるらしい）

今絶好調の、”SKYACTIV-D”に関しては、
”NEDO”（産学共同研機関）との、積極的な
連携で、理想的な爆発燃焼を徹底追及しながら、
スーパーコンピューターでシュミレーションを
繰り返し、たどり着いたのが”14.0”の圧縮比。

その圧縮比が、
NoxとPM粒子等の発生を極限まで抑え込む、
理想の圧縮比だと発見したのです。
そしてその条件を満たす、
安定した、連続的な爆発燃焼を可能とするエンジンを
創り上げたのです。
結果として燃焼効率が20％UPしたのです。

これは、マツダだけじゃなく、オールジャパンで
達成した、世界を驚かせた、画期的なエンジンなのです。

---------別途--参考---↓--------------------------------
マツダの
クリーンジーゼルに関しては、メルセデスも唖然
低圧縮比（14.0）での燃焼 ↑ （14.9）限界
それによって、
NoxとPM粒子の発生が極限まで下がった。
（軽量アルミエンジンブロックが可能となった。）
しかも触媒なしで、環境基準をクリアーはマツダのみ。
[２段階のターボ（バイパス付き）で排ガスを制御]

技術分野っでは、マツダが世界でもトップに躍り出た。
といっても過言じゃないと思います。

クリーンディーゼル↓ 詳細 ↓ 《ＮＥＤＯのＨＰ》
http://www.nedo.go.jp/
hyoukabu/articles/201301mazda/index.html

---------------------------------------------------------------

《ＳＫＹＹＡＣＴＩＶ》に関しては、
昨年の包括的技術提携（2015-５月）をした、
トヨタも大きな関心をもって、それをお手本として、
《ＴＥＮＧＡ》に応用しています。

----参考に---↓

TNGAとスカイアクティブが一本化？トヨタとマツダの提携が示す ...
www.carsensor.net › 日刊カーセンサー › 旬ネタ › クルマ
2015/09/16 - すなわち、TNGA（トヨタ・ニューグローバル・アーキテクチャー）とスカイアクティブボディの合体だ。
TNGAに関しては2015年8月4日の記事でお伝えしたとおり、
構造的には真新しいものはなく、
電子プラットフォームの刷新に重きが置かれている。

トヨタの章男社長の心をくすぐったマツダ社長の一言とは？
newswitch.jp/p/614
2015/05/14 - 新世代技術「スカイアクティブ」や
デザインテーマ「魂動」を進めているが
そのレベルを上げないといけない。
トヨタの持つ商品・技術の ...
豊田社長 マツダの「スカイアクティブ」は
トヨタの「TNGA」より1周先を走っている。
規模が大きいから解決 ...

トヨタTNGA と マツダSKYACTIV TECHNOLOGY｜660hybrid ...
minkara.carview.co.jp › ブログ › 日記 › 660hybrid
2015/11/17 - TNGAは、
クルマの「走る・曲がる・止まる」に関わる基本部分の
競争力を世界トップレベルにまで引き上げた
車づくりや仕事の進め方の方針。
この記事を読んで、頭に浮かんだのが、
マツダ株式会社のSKYACTIV TECHNOLOGY。
------------------------------------------------------------------------

参考に・・・・減税・免税・補助金・↓・・・・・
重量税・取得税⇒免税
車税⇒減税...補助金有り
一般社団法人・次世代自動車振興センター
http://www.cev-pc.or.jp/lp_crean/
クリーンエネルギー自動車↓↓
対象は⇒『EV』『PHEV』『CDV』『FCV』の
４ジャンルです。

もう『HV』は対象から外れています。

国内メーカーは、EVだHVだPHVだと言ってる間に
内燃機関（エンジン）の開発/改良を怠っていた、
車メーカーはあっても、
エンジンメーカーはマツダだけになった。
ロータリーエンジンを実用化した技術屋魂は、
根強く引き継がれていますね。

エンジン技術は、独創的なDNAを持っています。
今、ロータリーエンジン搭載のEVの開発してます。
↑↑（補助発電用小型エンジンユニット）↑↑
《レンジエクステンダー》ですね。
3年前から試作車でテスト中ですよ。...写真..↓

質問者からのお礼コメント

大変詳しく教えていただき、みなさん、ありがとうございました！

Answer 2

SKYACTIV-G
http://www.mazda.com/ja/innovation/technology/skyactiv/skyactiv-g/
SKYACTIV-D
http://www.mazda.com/ja/innovation/technology/skyactiv/skyactiv-d/

ガソリン：
圧縮比を上げるほど、熱の有効利用が出来て燃費（熱効率）が良くなりますが、ノッキング（圧縮熱で自着火爆発）が起きるので、従来は圧縮比が１０程度でした。

ＳＫＹエンジンは点火時期を遅めにする、熱い排気ガスを追い出す（4-2-1掃気）、ノッキングし難いピストン形状（屋根形）等で圧縮比を１４程度まで高くして、熱効率の良い燃焼が出来るようになりました。

点火時期を遅めにすると、出力が低くなると思われましたが、低温酸化反応と言う、通常燃焼の前に発熱する反応で出力が落ちない事を発見しました。
更に低出力時はミラーサイクル（吸気してから少し戻す）で、吸気の時に従来は吸気の穴を絞っていた損失も減らしました。

ディーゼル：
元々、低燃費なのですが、圧縮した熱で自着火させる為、圧縮比が高く、高温の中に燃料を噴きこむので、ススやＮＯｘが多くなっていました。

ススやＮＯｘを減らす為、圧縮前に燃料を噴いて燃焼を綺麗にするＰＣＣＩ（部分予混合自着火）を研究していましたが、圧縮比をさげると綺麗に燃える事を見出しました。

圧縮比を下げると出力が下がりと思われますが、燃料噴射を早くする（上死点付近）事が出来て、出力は逆に上がり、燃費も良くなりました。
圧縮比を下げたのでピストン等も軽くなり、さらに燃費改善しました。

次世代：
ガソリンエンジンをディーゼルエンジンの様に圧縮熱で自着火させる高圧縮比リーンバーン（希薄）ＨＣＣＩ燃焼で３０％程度の燃費改善を目指しています。

なぜ低燃費が可能なのか：
マツダが貧乏なので内燃機関の性能改善だけに予算をつぎ込んだ。
性能改善の案を出せる人見さんと言う技術者がいた。
人見さんを見出し、提案にＧＯを出せる決断力の有る経営陣がいた。

Answer 3

マツダの「スカイアクティブ」というのは、特定の技術の名称では無く、低燃費を追求した技術の集大成の総称です。

エンジンからシャーシからトランスミッションからと、全てを低燃費を追求して一新してしまおう、というのがマツダの考え方です。同じようなのが、トヨタのTNGAです。

マツダは幸か不幸か、バブル期の他チャネル化の失敗によって、車種の整理統合が進んでいて種類が少なくなっていました。そこで、一気に全モデルに新技術を投入、エンジンだけで無くシャーシやトランスミッションを数年で一新してしまったのです。

これがトヨタの場合、あまりにも多すぎる車種のために、一新するのには時間がかかるのです。

自動車という商品は、新車を1種類開発するのには4年かかります。それでも、他車種の部品を流用するなどして、コストと開発期間を短縮しているのです。

この「流用」というのがクセモノで、例えば技術者側からしたら低燃費にするには最新技術を盛り込んだエンジンを載せたいのだけども、そのエンジンは今のシャーシには載らない…などの制約が生まれるのです。

これを、エンジンも最新、シャーシも最新、トランスミッションも高効率のものに最新、ついでに工場の生産工程も最新にしてしまえ、というのがスカイアクティブの根幹です。全てを同時に新開発すれば、それに合わせた設計が出来るため、一時的にお金はかかるものの、効率が上がり長期的に見ればお得というわけなのです。

マツダは、ハイブリッド開発を諦めたりロータリーの開発縮小などでその予算を捻出、車種も少なく販売台数もそれほど多くない、小さい会社であるがゆえに小回りが効き可能となるものです。それを、3年あまりで完了したことから、目立っているだけの話です。

トヨタを始めとして、世界中の他のメーカーも順次取り組んでいるもので、大きなメーカーではなかなか小回りが効かないのが実情なのです。

Answer 4

こちらを参考にされるとよいかと。
http://newcars.jp/news/what-is-mazda-skyactiv/