日産【新型ノート】：「エコスーパーチャージャー」で燃費✕パワーEthical & LifeHack

日産自動車、1.5リッター相当の出力でガソリン車世界最高レベルの燃費をめざした
新型3気筒1.2リッター直噴スーパーチャージャーエンジンを開発

日産自動車株式会社（本社：神奈川県横浜市西区　社長：カルロス　ゴーン）は、1.5リッター相当の出力で、CO2排出量95g/km（欧州計測モード） のガソリン車世界最高レベルの燃費を目標に1.2リッター「HR12DDR」エンジンを新たに開発し、欧州市場に投入する小型車「マイクラ（日本名：マーチ）」に、2011年前半に搭載する。本エンジンはマーチに搭載の1.2リッター3気筒の「HR12DE」エンジンをベースに、ミラーサイクル化、ガソリン直噴システム（DIG） 、高効率スーパーチャージャーを採用し、アイドリングストップシステム*1とあわせることで、動力性能と燃費性能を高次元で両立させた。

 

HR12DDRエンジン

主な技術の特長は以下の通り。

吸気バルブを閉じるタイミングを遅らせることで、実圧縮工程より膨張行程を大きくするミラーサイクルの採用により、通常の4サイクルエンジンより燃料の熱エネルギーを有効に運動エネルギーに変換し、かつインテークマニホールド内が負圧になることで抵抗となるポンピングロスも低減した。

さらに高圧縮化で高温となる混合気は気筒内に直接噴射された燃料の気化潜熱により冷やされるほか、ピストンクーリングチャンネルやナトリウム封入バルブの採用で燃焼室温度を下げ、異常燃焼を抑制している。これらの技術により、高圧縮比13*2を実現して燃焼効率を向上させた。

また、スーパーチャージャー*3にはON-OFFクラッチを備え、街中などの低速運転領域では過給をカットすることで低燃費と高い動力性能を両立させた。

さらにピストンリングへの水素フリーDLC コーティング、可変容量式オイルポンプ等を採用し、同等性能の4気筒エンジンに対してフリクション（摩擦抵抗） を約30％低減した。

日産は、中期環境行動計画「ニッサン・グリーンプログラム 2010」を引き続き推進することで、真に実効性のある技術、商品、サービスを開発し、市場に投入していく。

1. *1 今回採用するアイドリングストップシステムでは、CVT（無段変速機）の副変速機を利用した内部ロック機能で、6％程度の坂道でもクルマが下がることなくエンジンを再スタートさせることが可能となる。また、エンジン停止時のクランクシャフトの位置を正確に計測することで、エンジン再始動時間の短縮も図っている。
2. *2 ピストン上死点と下死点での気筒内体積の比。この比が高いほど高効率（=高性能） が望めるが、ノッキングなどの異常燃焼が起きやすい。ガソリンエンジンの場合、通常は高性能エンジンでも圧縮比10程度である。
3. *3 エンジン出力軸で駆動するポンプで、空気を圧縮して強制的にシリンダー内に送り込み、排気量を増大させるのと同じ効果を得るシステム。

HR12DDRエンジン (3気筒1.2L直噴スーパーチャージャー)

HR12DDRは、世界トップクラスの低CO2排出量をめざした、3気筒1.2L直噴スーパーチャージャーガソリンエンジンです。フリクションの徹底的な削減（-30%）や高圧縮比13の実現などで燃焼効率を向上するとともに、1.2Lの小排気量でありながら、スーパーチャージャーを搭載したダウンサイジング過給により、1.5L相当の出力とCO2排出量95g/km* を目指します。
* 欧州モード

特長

小型車用ガソリンエンジンとして、実用的な出力を備えながらCO2排出量を最小限に抑えるため、様々な技術を投入しました。

● 燃焼効率の向上
・高圧縮比13
・直噴（DIG：Direct Injection Gasoline）
・ミラーサイクル
● フリクションの低減
● 高効率スーパーチャージャー
● アイドリングストップ

圧縮比13
燃焼室内の温度を上げずにノッキングを抑制し、高圧縮比を実現しました。

・直噴（DIG）：気化潜熱により高温に圧縮された混合気を冷やします。
・ピストンクーリングチャンネル：燃焼室の熱を逃がします。
・Na封入排気バルブ：燃焼室の熱を逃がします。

圧縮比：
ピストン上死点と下死点での気筒内体積の比。この比が高いほど高効率（=高性能）が望めるが、ノッキングなどの異常燃焼が起きやすい。ガソリンエンジンの場合、通常は高性能エンジンでも圧縮比10程度。

ミラーサイクル
可変動弁機構(C-VTC)で吸気バルブの閉じるタイミングを遅くして実圧縮工程を短縮することで、燃焼して力を取り出す膨張行程を長くとり、熱エネルギーを有効に運動エネルギーに換えるサイクルです。
実質的にシリンダー内体積が小さくなるため、スロットルバルブは普通の4サイクルに比べ大きく開き、ポンピングロス(吸気時の抵抗)も小さくなり効率が向上します。

フリクション低減
バルブリフターやピストンリングへの水素フリーDLC*コーティング、可変容量式オイルポンプなどの採用により、同等性能の4気筒エンジンに対し、フリクションを約30%低減します。
＊DLC：Diamond Like Carbon

高効率スーパーチャージャー
パワーが必要なシーンでは1.5Lエンジン相当の動力性能を発揮し、市街地などでの一定走行時はスーパーチャージャーをOFFにして効率の良い運転をさせることで、高い動力性能と燃費性能を両立させます。

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