不可能を可能にした「夢の技術」！ ホンダの低公害エンジン「CVCC」は何がスゴかった？

環境性能のホンダというイメージを強く印象付けた

　自動車社会が成熟するにつれて問題になってきたのは排ガスなどの環境問題だ。これは今も変わらないし、電動化に見るようにこれからさらに加速していく流れだろう。排ガス規制が法律で決められているのはご存知の通りで、そのエポックメイクとなった事例が、有名なアメリカのマスキー法だ。

　1960年代に入ると日本も含めて、大気汚染が問題になってきたことから、自動車の排ガスについても規制が始まった。そのなかで積極的だったのがアメリカで、ロサンジェルスでは大気汚染が深刻だったこともあり、1960年から徐々に強化。1966年には全州に向けて排ガスの規制法を告示するなどした。

　そして1963年に出された大気清浄法を大幅に強化する形で、1970年に出されたのがマスキー法だ。マスキーとは上院議員の名前で、産業全般を対象はしていたが、自動車がメインではあった。

　その内容に驚いたのが自動車メーカーだ。簡単に言ってしまえば厳しすぎるを通り越して、実現不可能なものだった。ポイントは下記のふたつ。

・1975年以降の生産車は排ガス中の一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)の排出量を1970年型車の1/10以下・1976年以降に生産車は排ガス中の窒素酸化物(NOx)の排出量を1971年型車の1/10以下

　内容がどうであれ、各自動車メーカーは対応するしかなく、さまざまな方法を研究し始める。日本車も同様で北米は将来的にも大きなマーケットだし、マスキー法を参考にして日本国内でも排ガス規制が強化されることが決定していた。

1970年当時の技術では難しかった

　一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)の3つは現在もその削減に苦慮しているが、個々に減らすこと自体は簡単で、問題はこっちを減らせばあっちが増える状態であること。対策としてはガソリンと混ぜる空気をかなり多くして非常に薄くしてやればいい。

　そこそこ薄い程度ではCOとHCは減ってもNOxが増えてしまうが、空気をかなり多くしてやれば3つとも減らせる。これが今でもよく聞くリーンバーンで、現在は直噴化やピストン形状の工夫、触媒の設置などで対応できている。しかし単に空気を増やして薄くするだけでは着火性が悪くなったり、燃費が悪化するなど1970年当時の技術では難しかった。

　ちなみに、マスキー法自体はアメリカの自動車メーカーの反発もあって、延期や改定を繰り返して結局もともとの規制内容については廃案となってはいる。アメリカのメーカーが反対するなか、施行に向けての公聴会でできると答えたのはホンダと東洋工業(現在のマツダ)のみだった。

　そしてここからがCVCCの話だ。ホンダは軽自動車に進出したばかりで、普通乗用車はまだとはいえ、マスキー法への対応は不可欠として考え、ロータリーエンジンも含めてさまざまな技術を検証。

　しかし、どれも決定打とはならないし、ほかのメーカーと同じようなことをやっていてもダメという判断から、ガソリンエンジンでは誰も実用化していなかった、副燃焼室付きエンジンというものに着目した。副燃焼室式は粗悪ガソリン対策でロシアで研究はされていたし、ディーゼルでは実用化されていた技術で、ホンダは汎用のディーゼルエンジンで実用化していたこともあって、これに注力することとした。

触媒なしというのも注目のポイントだった

　まずこの汎用エンジンを使用して試験を実施して、その後、N600のエンジンを改造した試作エンジンを完成させている。ただ、ここから先となると、そもそもエンジンがないことが問題になり、結局、日産の1.6Lエンジンなどを使用して開発を行った。また、車両に積んでの試験の際も、軽自動車に積むわけにはいかず、日産のサニーに積んでテストをしている。

　仕組みはシンブルで、一般的なシリンダーの手前に別に小さな燃焼室を作って、ここは濃い混合気を入れてまず点火。燃料が濃いので着火しやすく、それが火種となって薄い混合気が入っている本来のシリンダー内に噴射されるように伝わることで、確実に爆発することができる。また噴射の勢いで、シリンダー内に渦流ができて、燃焼効率を上げることにも寄与した。

　これらの作用で最初に紹介した一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)を減らすことが可能になる。理想空燃比1:14.7に対して、全域で1:20ぐらいで運行しないとマスキー法はクリアできないとしていたが、それを実現しているし、当時主流だったキャブレターを精度は高めたもののそのまま使っていたり、触媒なしというのも注目のポイントだ。つまり、ヘッド部分を交換するだけで、従来のエンジンにも使えるというシンブルさも利点だった。もちろん燃費もいい。

CVCCの意味とは？

　CVCCの技術が発表されたのは1972年10月11日のことで、マスキー法が可決されてから2年後のこと。CVCCの名称についてはまだ特許が完全には認められなかったことなどから、名称からその内容がわからないようにするため、意味としては複合渦流調速燃焼とした。単純にわかりやすくて、パンチがあるというのも意図としてあった。CVCCの意味としては下記のようになっている。

・Cは、燃焼室がふたつがあることから、「複合・複式」を表すCompoundの頭文字。・Vは、副燃焼室で作られた火炎が主燃焼室に噴流となって噴出すると、渦流が起きて、燃焼速度を早める作用をすることから「渦流」を表すVortexの頭文字。・CCは、燃焼速度を適正コントロールすることから「調速燃焼」を表すControlled Combustionのそれぞれの頭文字。

　当然、国内外から驚愕されることなるが、対策に苦慮していた他メーカーからも声がかかるようになる。排ガス規制パスは深刻な問題だっただけにライバルからも声がかかり、まずはトヨタでいすゞやフォード、クライスラーにも供与された。ホンダとしては天下のトヨタから声がかかったことでハクが付いた。供与を受けたCVCCをトヨタはトヨタトータルクリーンシステム、TTCとしてコロナやカリーナに採用している。

　ホンダとしての搭載第1号は1972年に登場したお馴染みの初代シビックで、1年後の1500ccの4ドアとなる。肝心のアメリカでは認証試験での苦労はあったものの、1975年から販売されて、北米でももちろん大ヒットとなった。ホンダはバイクと環境自動車というふたつの柱ができ、シビックは北米での販売を拡大していく端緒となった。

　CVCCの環境性能はもちろんこと、触媒なしと燃費はその後のアメリカで有利となるもので、当時はまだ触媒の機能を低下させる有鉛ガソリンも多く販売されていたし、オイルショックもあって燃費への意識も高まっていたのも後押しした。

　その後、CVCCはCVCC-IIに進化して、1980年代まで、多くのホンダ車に搭載されることになり、環境性能のホンダというイメージを強く印象付けることとになった。

　一方、ホンダとともにクリアできるとした東洋工業もロータリーを改良することでパスしたが、いかんせん燃費が悪く、同時期にはオイルショックが襲ったことから、逆風にさらされた。ホンダと東洋工業は実に対照的な結果となった。

Comments

60年代のマン島とF1、70年代のCVCC、80～90年代のDOHCとV-tec及びF1ターボと継続的に凄いことをしてましたね。昔日の面影21世紀以降は何とやらですね。

電子制御の燃料噴射ではなく、キャブレターだったのも凄い！