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自動車ニュース 2010/7/6 10:07

日産、2010年度に市場投入予定の低燃費技術を発表

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HR12DEエンジン

日産は、2010年度に市場投入予定の新型車に搭載する低燃費技術を発表した。本技術は、企業活動のあらゆる分野におけるCO2排出量削減への取り組みを中心とした、中期環境行動計画「ニッサン・グリーンプログラム(NGP)2010」の一環として研究開発を進めてきた集大成と位置づけている。

今回発表されたのは、以下の技術。

1.クラストップとなる26km/Lの低燃費を実現する小型車用新開発パワートレイン

2.世界最高水準の厳しい規制「ポスト新長期規制」に適合したクリーンディーゼルAT車

3.独自技術で優れたエネルギー効率を実現する新開発ハイブリッドシステム

4.量産車初のデュアルインジェクターを採用した新開発1.5リッターエンジン

5.2.5リッターエンジン並みの出力と燃費性能を高次元でバランスさせた新開発1.6リッターガソリン直噴ターボエンジン

日産でパワートレイン開発を担当する執行役員 西村 周一は、『CO2削減のためには、リアルワールドで実効性のある取り組みが重要と考え、社会、人、クルマの視点で技術開発を進めている。クルマの視点では、パワートレインのエネルギーロスを究極まで削減するために、常にエンジンを高い効率で運転できるCVTの適用拡大や、吸気抵抗の低減に有効なVVEL(バルブ作動角・リフト量連続可変システム)の投入など、日産はNGP2010で計画したことを着実に実行してきた。2010年度には、エンジンのエネルギーロスを大幅に低減できる高効率の3気筒、4気筒エンジンをはじめ、優れたエネルギー効率の新開発ハイブリッドシステムなどの革新的な技術を投入する。更なるCO2の削減に向け、パワートレインの効率向上に限界までチャレンジしていく。』 と語った。

併せて日産は、次世代環境技術を搭載し、各セグメントでクラストップレベルの低燃費を実現する"エンジン進化型エコカー"「PURE DRIVE」シリーズの投入を発表した。 「PURE DRIVE」とは、現在主流のエンジン車の量販ゾーンで各セグメントに最適な次世代環境技術(アイドリングストップ、クリーンディーゼル、ハイブリッドなど)を搭載し、クラストップレベルの低燃費を実現する、エンジン進化型エコカーの総称である。

今年度のPURE DRIVE第1弾は7月に発売する新型マーチで、「アイドリングストップ」を搭載し、クラストップの低燃費26km/Lを実現した。

日産は2010年度より、究極のエコカー「ゼロ・エミッション」と"エンジン進化型エコカー"「PURE DRIVE」を二本柱として、CO2削減をスピーディかつ効果的に進めていく。

国内マーケティング&セールスを担当する常務執行役員 片桐 隆夫は、「CO2削減のためには各セグメント毎、価格帯毎に最適な解がある。PURE DRIVE第1弾である新型マーチでは、街乗りでの停止・発進の際に効果的に燃費改善が可能なアイドリングストップを搭載し、価格に敏感なコンパクトカーのお客さまにお求めやすい価格でご提供する。さらに今年度は、第2弾クリーンディーゼル、第3弾ハイブリッドなど、PURE DRIVEを続々投入する。お客さまに幅広い選択肢をご提供することで、エコカー普及を促進していきたい。」と述べた。

個々の技術の詳細は以下の通り。

1.クラストップとなる26km/Lの低燃費を実現する小型車用新開発パワートレイン

軽量・コンパクトを追求した3気筒1.2リッター「HR12DE」エンジンを新たに開発し、まず7月に日本で発売する新型「マーチ」に搭載する。

3気筒エンジンは、小型車で一般的な4気筒エンジンと比べて可動部品が少なく、かつシリンダーブロックに真円ボア加工技術等を採用したことにより、同社の従来の同排気量4気筒エンジンに対して約20%のフリクション(摩擦抵抗)低減を実現し、さらにエンジン回転軸の重量バランスの工夫により、4気筒エンジン並の高い音振性能を実現した。

同車のトランスミッションは、力強い発進加速性能と静粛性かつ低燃費を両立した新型エクストロニックCVTを採用した。新型エクストロニックCVTは、副変速機の採用により、軽量・コンパクトで、かつフリクションを約30%低減している。また今回採用するアイドリングストップシステムでは、この副変速機を利用した内部ロック機能で、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を短縮しており、日常の運転で意識することなくアイドリングストップが作動する。

新型「マーチ」は、これらを組み合わせて26km/Lというクラストップの低燃費を実現している。

新型「マーチ」のHR12DE、エクストロニックCVT及びアイドリングストップを搭載したモデルは"エンジン進化型エコカー"「PURE DRIVE」の2010年度第1弾である。

2.世界最高水準の厳しい規制「ポスト新長期規制」に適合したクリーンディーゼルにAT車追加

世界で初めて実用化された「高分散型リーンNOxトラップ触媒」と、更に進化した高精度エンジン統合制御により、「ポスト新長期規制」に適合したクリーンディーゼルエンジン(M9R)を搭載する「エクストレイル」にAT車を追加し、7月より日本で発売する。

この「高分散型リーンNOxトラップ触媒」では、白金などの貴金属粒子を約40%微粒子化し、効果的に配置することで、従来の触媒で見られた使用過程での貴金属粒子の凝集による表面積低下に伴う触媒の効率ロスを大幅に抑えることに成功した。この結果、貴金属量の低減と安定した排出ガス浄化を可能とし、AT車での「ポスト新長期規制」に適合するクリーンディーゼルエンジン搭載を実現した。なお、この触媒装置は、横浜工場にて生産される。

クリーンディーゼルエンジン(M9R)を搭載する「エクストレイル」AT車は、"エンジン進化型エコカー"「PURE DRIVE」の2010年度第2弾である。

3.独自技術で優れたエネルギー効率を実現する新開発ハイブリッドシステム

エンジンとモーター、駆動輪の間にそれぞれ電子制御クラッチを配した、日産独自のハイブリッドシステムを開発した。

このハイブリッドシステムは、モーター走行時や減速時には抵抗となるエンジンを完全にシステムから切り離すことができるため、モーター走行時にはモーターのパワーを無駄なく使え、減速時にはタイヤの回転エネルギーを有効に発電(エネルギー回生)に回せるため、エネルギー効率がきわめて高い。

また、クラッチ接続時にはエンジン、モーター、タイヤがダイレクトにつながるため、レスポンスの良いスポーティな走りも同時に実現している。

また、緻密な制御でエンジン停止頻度を増やすことができる。米国・アリゾナ州フェニックスでの実証実験では、走行時間の約半分が、エンジンが停止した状態であったと報告されている。

モーター駆動用の電池は、電気自動車「日産リーフ」と同構造のラミネート型リチウムイオンバッテリー(ハイブリッド車専用)を搭載している。本バッテリーは日産とNECの合弁会社であるオートモーティブ・エナジー・サプライ株式会社(AESC)より供給される。

なお、このハイブリッドシステムは、今秋、高級セダンの「フーガ」に搭載される予定である。

4.量産車初のデュアルインジェクターを採用した新開発1.5リッターエンジン

量産エンジンでは初となる、コンパクトなインジェクターを気筒あたり2つ装備するデュアルインジェクターを採用した新開発1.5リッター「HR15DE」エンジンを開発した。

このデュアルインジェクターは、霧状に噴射される燃料の粒子を従来より約60%小さくすることで、燃焼を安定化させ、また吸排気バルブの開閉タイミングを連続的に変化させる可変バルブタイミング機構(CVTC:Continuously Variable valve Timing Control)と組み合わせることで、熱効率の向上や吸気抵抗の低減を実現した。その結果、同社の従来型同クラスガソリンエンジンと比べて燃費が約4%向上するとともに、燃焼効率の向上で排出ガス中のHC(炭化水素)が抑制され、浄化のための貴金属使用量も低減した。本エンジンは6月に日本に投入した「ジューク」から搭載されている。

5.2.5リッターエンジン並みの出力と燃費性能を高次元でバランスさせた新開発1.6リッターガソリン直噴ターボエンジン

小排気量エンジンに過給機を組み合わせ、高出力と低燃費を両立させるダウンサイジングコンセプトに基づいた、1.6リッター4気筒「MR16DDT」エンジンを新たに開発した。

「MR16DDT」エンジンは、ガソリン直噴システムとターボを組み合わせ、吸排気CVTCや水素フリーDLCコーティングの採用や、形状の見直しによってフリクションを低減した新型バルブスプリングなどの新技術を採用することで、2.5L相当の出力で低回転から高回転まで優れた加速性能と燃費性能を高次元でバランスさせた。

本エンジンは、日本市場の「ジューク」に搭載され、今秋発売される予定である。

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