三菱自動車ってスゲーんだぜ！ いまじゃ当たり前のガソリン直噴エンジン「GDI」を世界で初めて量産した功績に敬礼!!

　この記事をまとめると

■三菱GDIは世界初の量産型ガソリン直噴エンジンとして登場

■燃費向上を目的に採用されたが、燃え残りや排出物に課題が残った

■他社も追随し普及するも、環境規制との両立が大きなテーマである

　量産初の直噴リーンバーンエンジンは三菱だった

　GDIとは、三菱自動車工業が1996年に8世代目ギャランに搭載した、ガソリン直噴エンジンである。

　GDIは、ガソリン・ダイレクト・インジェクションの頭文字をとった名称だ。以後、三菱のほかの車種にもガソリン直噴エンジンは展開され、いずれもGDIを名乗った。

　直噴とは、エンジンの燃焼室に直接燃料を供給（噴射）することをいう。では、それまではどうであったかというと、燃料噴射装置の前のキャブレターを使った時代から、エンジン外側の吸気マニホールドで燃料を供給し、空気とガソリンが混ざった状態で燃焼室に導入されていた。これをポート噴射という。

　ではなぜ、単に「直噴」といわず、三菱は「ガソリン直噴」となるGDIを名乗ったのかというと、ディーゼルエンジンでは燃料の軽油を直噴することが当たり前にであり、軽油ではなくガソリンを直噴にするとの区別を明確にするため、GDIとしたのだろう。

　では、ポート噴射ではなく直噴にした理由はなぜか。その目的は、燃費向上だ。世界的に気候変動対策が求められるようになった1990年代にGDIが登場したのは頷ける。

　ポート噴射は、先に述べたように、エンジンの燃焼室手前の吸気マニホールドでガソリンと空気の混合気を作る。その混合をより均一にし、燃焼を改善することが行われてきた。

　そこからさらに、運転者のアクセル操作に対し、より素早く燃料供給量を調整し、エンジン出力につなげるため、直噴として無駄な燃料消費を減らそうとしたのだ。

　その点において、ポート噴射では、混合気があらかじめ作られてからポートを経由して燃焼室へ至るので、その間に燃料がポートに付着するなどの無駄が考えられた。それが微小の量であったとしても、燃費性能が消費者の関心を呼ぶようになってくると、わずかな無駄でも見逃せなくなる。

　このため、GDIに続くようにほかの自動車メーカーも次々にガソリン直噴を採用するようになった。

　エミッション性能など課題も残る

　一方で、課題もある。燃焼室内でピストンが上昇してくる間に燃料を供給するので、同時に導入する空気との混ざり具合をシリンダー内でもっと促進しないと、いざ点火プラグで着火という段階で混合気が均一になりきらない恐れがある。それは燃料の燃え残りを意味する。

　対策として、空気だけを吸気ポートから導入する際に渦をつくり、ガソリンが噴射されたときに混ざりやすくする。さらに点火プラグで着火しやすくするため、ピストン頭頂部に凹みを設け、そこを空気が流れることによる渦でガソリンとよく混ぜて、火の点きやすい状態にする。

　ところが、ピストン頭頂部に凹みをつくると、燃焼室内の形がゆがみ、燃焼の段階でガソリンの燃え残りが生じる懸念がある。

　ガソリン直噴とすることで無駄のない燃料供給をしても、燃え残りが出ては、期待するほど燃費向上の効果が出ない懸念が残る。そこで、供給する燃料をより少なくしても燃やせるピストン頭頂部の形状の研究が不可欠なのだ。

　それでも燃え残りがあれば、ディーゼルエンジンと同じように粒子状物質の排出が考えられる。そのため、たとえば欧州では、直噴の場合はガソリンエンジン車でも粒子状物質を大気へ出さないフィルターの装備が義務付けられている。

　そもそもクルマへのガソリン直噴の採用は、1954年のメルセデス・ベンツ300SLが最初とされる。それでも、三菱のGDIは量産車への適用として世界初といえる。それをきっかけに、直噴は世界的な採用へ広がったが、二酸化炭素（CO2）の排出量はポート噴射に比べ減らせても、粒子状物質という別の有害物質の排出がディーゼルエンジン同様に生じてしまうことになった。

Comments

[zcj********]

失敗作エンジン

[qfm********]

凄くない凄くない
詰めか甘いまま出荷して不具合を多発させただけ
慌てて真似したトヨタも初期のD4でトラブル連発だった