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三菱 新MIVEC

1110_GALANT_4_1.8 MIVEC


三菱自動車はマイナーチェンジしたRVR、ギャラン・フォルティス、ギャラン・フォルティス・スポーツバックに、新開発の4気筒MIVECエンジンとアイドルストップ機能(三菱はオートストップ&ゴー=AS&Gと呼ぶ)を採用した。
 注目の新エンジンは従来の4B10型から4J10型への名称が変わっている。4B10型は三菱、ダイムラークライスラー(当時)、ヒュンダイが共同開発したワールドエンジンだが、新しい4J10型はボア・ストローク、1.8Lの排気量は4B10型を継承しているものの、次世代エンジンとして新たに開発されている。
 4B10型はDOHC・16バルブであったが、4J10型はローラーロッカーアームを使用したSOHCに変更。そしてそのバルブ駆動系に新MIVEC(三菱の可変動弁システムの総称として使用される)を組み込み、吸気バルブの連続可変リフト、吸排気バルブの連続可変タイミング機構を一体化させた。
 吸気側のバルブリフト量、開弁期間、開閉タイミングを、ひとつの機構で機械的に連動する構造としているので、同時かつ連続的に可変させることができ、理想的なバルブ制御を実現。吸入空気量を従来のスロットルバルブではなく、吸気バルブの制御によっても調整するたきわめてシンプルな構造にした点が画期的だ。もちろん低回転
向けエンジンに特化した技術といえる。
 今回の開発はエンジンの軽量化の徹底、燃費、排ガス性能の向上を目指したもので、ピークパワー、最大トルクなど出力特性は従来の4B10型と同じであるが、10・15モード燃費は15.2km/Lから17.0km/Lに、JC08モードでは13.8km/Lから15.8km/Lにと12%~14%改善されている。

比較表

ポンピング損失を大幅に低減できる吸気バルブの連続可変リフトシステムは、BMWのバルブトロニック、トヨタのバルブマチック、日産のVVEL、フェアットグループのマルチエアなどで実現されているが、これらはすべてDOHCで、連続可変リフトシステム以外に吸排気のカムシャフトに連続可変バルブタイミングシステムも装備している。つまりふたつのシステムが必要でそれらを協調制御する必要があった。

EG概要

可変原理

動弁

特徴

 今回の三菱4J10型は、SOHC16バルブを採用し通常のカムの上にスイングカムシャフトとスイングカム、センターロッカーアームを追加し、センターロッカーアームの作動角度をモーターで変化させることで吸気バルブの連続可変リフトを実現するとともに、吸排気バルブの開閉時期、タイミングも同時に変化させ、吸気バルブのリフト量が小さくなるにつれて吸排気バルブの開き、閉じともに早められるのがポイントだ。
 これにより、低負荷域では早閉じのミラーサイクルとして機能しポンピング損失を減らすようにしている。一方で、中・高負荷時には吸気遅閉じ、排気遅開きとすることでポンピング損失の抑制、爆発エネルギーの回収率向上、オーバーラップの拡大による内部EGR効果の増大を行う。
 したがって、4B10型は外部EGRシステムを備えていたが、4J10型では廃止している。
 また4J10型は、バルブリフトとバルブタイミングの可変化をモーターで行うため、油圧式の可変バルブタイミング機構より応答速度が向上している。
 このシステムはSOHCの動弁機構に可変機構を組み込むことで軽量コンパクトにまとめられるメリットがあり、従来のDOHCエンジンと同じ高さに抑えられているため、マイナーチェンジで新エンジンを問題なく搭載できている。
 この新エンジンは吸気バルブの連続可変システムにより吸気量をコントロールするが、スロットルバルブは残されている。このスロットルは、通常はフルオープンで、アイドリング時にはスロットルを閉じて吸気気圧を下げ冷間時の燃料の気化を促進したり、ブレーキ用の負圧、ブローバイガスを吸い込むための負圧を作るなどの目的でのみ作動するのは他の可変バルブリフトエンジンと同様である。

燃焼室

 4J10型の燃焼室は吸気バルブが低リフト時、つまり低負荷、低速時には吸気流速を高めてタンブル流(縦渦)を強めるために、燃焼室端部側にシュラウド形状を設けて気流を阻止し、燃焼室の中央側に吸気の気流を集中させるようにエアガイド形状を設置している。
このため、低負荷、低速時でも吸気流の速度が高く、燃焼速度を高く保つことができるようになっているのも特筆できる。
 圧縮比は従来の10.5をさらに高めれ、10.7となっている。

 このように4J10型は、燃費や排ガス性能を重視した新型エンジンと位置付けられ、今後は標準エンジンとして採用を拡大して行くのだろう。
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ドイツ主導のEV用充電システム規格

 10月12日~13日、ドイツのバーデンバーデンで第15回「nternational VDI Congress」
VDI=ドイツ技術者協会が主宰する国際会議)が開催された。ドイツ技術者協会(VDI)は国際自動車技術者連盟の傘下にある団体だ。
 この会議で、アウディ、BMW、ダイムラーベンツ、ポルシェ、フォルクスワーゲンのドイツ自動車メーカー5社が合意した「統合充電システム」が公開された。
 この統合充電システムは、上記のドイツ5メーカーだけではなく、フォード、GMとの緊密な協力を通じて開発されたものだ。
 ドイツの5メーカーは2010年9月に充電システムの規格を統一することに合意したことはAuto Proveで既報だが、これがアメリカ勢も巻き込んだ上で、具体的なシステムをついに公開しわけである。
 この新たな単一の車両側充電ポートを装備することで、既存のすべての充電方式(単相交流充電、急速三相交流充電、家庭用電源による直流充電、公共充電ステーションでの超急速直流充電)に対応する。
 もちろんこの統合充電システムには、充電通信機能や電気、および安全アーキテクチャーも統合されている。
 一方、日本では自動車メーカーや東京電力、その他関連産業が参加し、2010年3月に急速充電システム&規格を決める「CHAdeMO協議会」(チャデモ=CHAdeMOとはCHArge de MOveに由来する)をスタートさせ、三菱iMiEV、日産リーフも急速充電システムはこの規格を適用しているが、その一方で家庭充電用に200V三相交流ポートも備え、さらに200V用のポートを使用する100V用アダプターも別売するというスタイルになっている。
 タイミング的には日本が急速充電規格に関しては一歩先んじた形だが、ドイツ5メーカーは約半年遅れで急速充電だけではなく通常充電を統合した規格化を企図し、このコンセプトは2011年1月、ドイツ5メーカー以外にアメリカのフォード、GMとも連携のもとに国際標準化機構に案を提出するというステップを経て、今回の共同公開に至った。
 この規格では、急速充電、通常充電を共通化したポートで行うのが大きな特徴だ。
 今回のバーデンバーデンでの発表では、参加メーカー車両への統合充電システム装備例が展示された。この統合充電システムは2012年半ばに実用化される予定。
 ちなみにEVに関しては日産と提携しているルノーは、充電規格に関しては日産の採用するCHAdeMO規格を採用せず、ドイツ規格=EU規格を指向しているようだ。
EVの充電規格をめぐる日欧の主導権争。この行方はどうなるのだろうか。
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