日本は、小排気量ターボが遅れている という説って？

Question

自動車評論家に、欧州に比べて日本は
小排気量ターボ車の普及が遅れている
という説を話す人が居ますが、
日本の自動車販売の過半を占める軽自動車は、
昔から小排気量ターボ車種が設定されていますし、
小排気量ターボ普及国なんではないかと思うんですけど。
小形ターボチャージャーの生産大国でもありますし。

スポーツユニットも、税制（3ナンバー）の都合から、
4気筒2Lターボがたくさん生まれたのも日本で、
V6気筒3L NAとかって、日産のアメリカ指向や
3ナンバーへの抵抗感の薄れなど、
日本の自動車市場の歴史では最近のことで、
昔から小排気量ターボ指向があったと思います。

日本が小排気量ターボで遅れている というのは
どういうことなんでしょうか。上記のような例は含まれない？

補足

日本の軽自動車は、そもそも小形乗用車に対する ダウンサイジングターボかと思うんですけど、 1300ccマーチ→660cc軽ターボ。 むしろ、世界が日本に追いついてきたように感じますが。

Answer 1

軽の場合、小型ターボと言うよりは超小型ターボの方があってると思います。

小型といったら1500cc前後になるのではないでしょうか。

現行車種でコルトラリーアートしかなかったと思います。

Answer 2

●データ … 1500rpmでのトルク
★2003年 ホンダ・ライフ用エンジン
NA＝49Nm
ターボ＝58Nm → 2200rpmでほぼMAXトルク

★2012年 ホンダ・N-BOX用エンジン
NA＝55Nm
ターボ＝78Nm → 2000rpmでほぼMAXトルク

★2010年 VW（フォルクスワーゲン）ポロ用1.2L TSIエンジン
ターボ＝175Nm → 1500rpmでMAXトルク

●分析 （1500rpmでの）
次に排気量あたりのトルクを比べてみましょう

N-BOXターボエンジンの比トルク＝118Nm/L
ポロ用エンジンの比トルク＝146Nm/L

→ ダウンサイジング・ターボの代表格のVWのTSIエンジンは，低回転域から非常に高いトルクを実現しています。一方，軽自動車用ターボエンジンは，旧来の「ドッカンターボ」ではありませんが，低回転域のトルク特性は，欧州流のダウンサイジング・ターボより劣ります。

●どうして低回転域のトルクが重要か？
ガソリンエンジンは，吸入空気量により出力調整します。つまり街乗りのような負荷の低い走行条件では，スロットルバルブはほぼ閉じた状態です。この状態では，スロットルバルブから燃焼室間は真空に近い負圧になります。この状態でピストンが下がって，燃焼室に空気を取り入れようとすると，細い針の付いた注射器で空気を吸うのと同様，大きな力が必要です。この損失をポンプ損失（＝ポンピングロス）といいます。一般的な街乗り走行条件でのポンピングロスによる燃費悪化は約15％です。
さてターボチャージャのような過給機を使うと，この吸入管の負圧を正圧側に近づけることができます。これによりピストンはよりラクに吸入できるようになります。つまりポンピングロスが軽減します。これがターボチャージャを使っての街乗りでの燃費改善の最大理由です。もちろん，低回転域から十分なトルクがあれば，わずかなアクセル開度で走行できるのも理由です。

●軽自動車用ターボは，どうして欧州流のダウンサイジング・ターボとはいえないのか？
10年前より改善したとはいえ，燃費改善＋出力向上両立型ではなく，やはり出力向上型のターボチャージャだからです。欧州流のターボチャージャにするためには，下記が必要です。

より小径のタービン … 慣性質量を低減し，より低回転域から稼働
電子制御ウェイストゲートバルブ … 暖機時などでは，過給量低減し，燃焼安定化
冷却系の改善 … ターボチャージャの軸受冷却のための冷却水系路＋電動水ポンプ

●日本初のダウンサイジング・エンジンとは？
マツダのユーノス800（リショルムのスーパーチャージャー＋ミラーサイクル）やDISIターボも，その候補ですが，残念ながらまだ出現していません。
2014年秋～2015年初頭に発売予定されている次期型マークXこそが，日本初になりそうです。この次期型では，ハイブリッドとダウンサイジング・ターボの両方がラインナップされるでしょう。

●日本のターボチャージャメーカは？
日本には，IHI，三菱重工，日立と優れたターボチャージャのメーカがあります。しかし仕向地は日本ではなく，欧州や北米です。今後は中国や韓国になるでしょう。つまり世界のエンジンの潮流は，過給機を使うダウンサイジングであり，燃費と出力を両立しています。一方，日本のエンジンは，世界の潮流から遅れており，少なくとも韓国，中国からは，模倣の対象からはずれています。

●新型マーチ／ノートは？
欧州向けマーチや今回発売されたノートに搭載されてHR12DDRエンジンは，ミラーサイクル＋直噴＋スーパーチャージャー＋高圧縮比という技術の組み合わせです。

比出力＝118Nm/L ～ 低い
出力はNAの1.5L相当（メーカ発表）

というレベルで，欧州流のダウンサイジング・ターボエンジンに似ていますが，少し異なります。なおスーパーチャージャーを採用したのは，ターボチャージャでは，触媒に入る排ガス温度が約100℃低下する（タービン稼働により）ために，やむなくスーパーチャージャーを選んでいます。この点でも欧州流にはまだ差異があります。

簡単ですが，ご参考になれば幸いです。

Answer 3

日本は小排気量ターボが遅れているのではなく、ダウンサイジングターボが遅れているのです。
その内実は、同車格におけるNA大排気量から小排気量ターボへの置き換えであって、サイズの大きな車から小さな車へ乗り換えるといった、我慢や妥協を伴う選択とは意味合いが異なります。
ですから、軽自動車のターボは、NA660ccに対して500cc以下にしてこそダウンサイジングターボと呼べます。
もしくは、マーチクラスに軽のターボエンジンを載せる手もありますが、燃費の悪い車が出来上がるだけで何のメリットもないことは分かり切っています。

日本メーカーが欧州メーカー並みにダウンサイジングターボに取り組んでいけば、速度レンジの低いこの国では実質的に2L以上の車は必要なくなります。
NA2.5Lではトルク不足でまともに走らないようなフルサイズミニバンも、2Lターボで走りも燃費も大きく改善されるでしょう。（ついでに税金も安くなります）
やれるはずのことをやらず、ハイブリッド以外は非力で悪燃費の旧態依然としたパワーユニットでお茶を濁しているのであれば、サボっている、遅れていると言われても仕方ないのです。

Answer 4

個人的に見て日本車ではダウンサイジング必要無いと思います。
フォルクスワーゲンのゴルフ昔は１．８ℓクラスのエンジンだったと思いますが日本なら大きくても１．５ℓ小さいと１．３ℓのエンジンしか載せないでしょう。
その他にもＤＯＨＣとかコンピューター制御で出力が上がってます。
そのため過給機をつけたエンジンは少なくなっています。
日本の過給機ブームの時でも燃費より馬力重視でしたから燃費を重視した過給機の開発はしていません。
その意味で遅れているといえるかも知れませんね、車はすでに世界に売る時代ですから世界の流行を無視できないと言うことでしょうか？

Answer 5

確かに双方
「大きめ（重め）のボディに小さめのエンジン」
ですが…………。

圧縮比がどうこう過給圧がどうこう、新技術である直噴だから云々など、機構的な事はとりあえずスッパリ置いておくとして、こんな風に考えてみてはどうでしょう？
ダウンサイジング系と日本の軽を含む過給エンジン自動車は
「普段から過給をあてにしているかどうか。力強さを前面に出しているかどうか」が違う。

ダウンサイジング系は、普段は過給無しであるがココ一番には過給。これにより、比較的小型エンジン採用の低燃費と、比較的マイルドな過給エンジンのパワーを得た。
軽自動車は、普段の加速状況でも過給をあてにしている。これにより、小型軽量エンジンでありながら一回り大きいエンジン相当の大きなパワーを得た。
双方の過給の使い方が異なるのだ。と。

ダウンサイジングの考え方で排気量や車体重量が同じになるような軽自動車を仮に作ったとしたら、カタログ数値の馬力やトルク、日常使用の力強さの実感は現日本軽の方が優れているかもしれない。けれど、実燃費はダウンサイジング軽の方が優れているかもしれない（？）。

その評論家は、低燃費を狙った過給の使い方という意味ではダウンサイジングは最近の欧州での流行りであり、そういう使い方の日本車は少ないのが現状だ。と言いたかったのではないだろうか？としてみます。

個人的には賛同しかねる部分もないではないのですが、そういう事を言いたかったんじゃないかな？と。

Answer 6

おくれてる訳ではありません、技術的と言うより、ようは考え方です省燃費にﾄﾖﾀＨＶに日産はＥＶなどに向かった、欧州勢ＶＷなどは巡航に必要な最低の排気量で加速時にﾀｰﾎﾞ使うという事で実用燃費上げると言う考えかたです、今までの技術で出来る合理的ではあると言えると言う事です、どちらがかと言う事ですが、ＢＭＷとﾄﾖﾀとの話でてます、ＨＶ無視できないということでは、今の技術でこれ以上省燃費となればＨＶにと言う事だとおもいますが

Answer 7

小排気量ターボってダウンサイジングが前提。
例えば２０００ｃｃのＮＡエンジン並の性能を
１５００ｃｃターボで出して燃費はそれ以上叩き出すと。
軽だったら６６０ＮＡが今リッター２８キロ位の燃費だよね。
ターボで２６キロ位か。
５５０ｃｃターボで５０馬力でリッター２９キロ位走るのが
小排気量ターボね。
つまりそういうコンセプトだとノートのスーパーチャージャーしかないよね。