2019年に登場した「マツダ3」の真打ちといえば、新世代ガソリンエンジン“スカイアクティブX”搭載モデルだ。
1.5リッターのガソリンエンジンと1.8リッターのディーゼルターボ搭載車は、2019年5月24日、2リッターのガソリンエンジン搭載車は同7月下旬に販売が始まった。そして同12月5日、いよいよスカイアクティブX搭載車の国内販売がスタート。これでようやく、マツダ3のラインアップが完成したというわけだ。
名だたるメーカーがあきらめた悪夢のエンジンを実用化
スカイアクティブXの最大の特徴は、ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの特徴を合わせ持つ、世界初の燃焼方式を実用化したことだ。一般に“HCCI（均一予混合圧縮着火）”と呼ばれる方式である。
ガソリンエンジンは、燃料と空気をよく混ぜた状態＝混合気にし、スパークプラグで点火。すると、火をつけたところを起点に緩やかに燃え広がっていく。一方、ディーゼルエンジンは、圧縮して高温になった空気に燃料を噴射。すると、高温の空気と燃料が混ざり合って自己着火（圧縮着火）し、急速に燃焼する。
スカイアクティブXが採用したHCCIは、燃料と空気をあらかじめよく混ぜておくという点についてはガソリンエンジンと同じだが、スパークプラグは用いない。高圧縮や排ガスの再吸入などで混合気を高温の状態にし、自己着火させるのだ。
この燃焼技術を用いると、火花点火（一般的なガソリンエンジン）では着火しない、燃料に対して空気の比率が極めて高いリーンな（燃料の薄い）混合気でも点火。例えば、通常のガソリンエンジンより2倍以上リーンな混合気でも、ディーゼルエンジンのように急速に燃焼する。高い圧縮比とリーンな混合気の形成、それに急速燃焼は、エンジンの効率を高める代表的な手段であり、HCCIは複数の方法を一気に実現することで、飛躍的な効率向上を狙うことができる。
だからHCCIは、“夢のエンジン”とか“究極の内燃機関”と称され、研究が重ねられてきた。開発が活発化したのは1990年代半ばだ。メルセデス・ベンツやフォルクスワーゲン、ゼネラルモーターズ、ホンダなどが開発に着手し、テストを重ねた。だが、2010年代に入ると各社ともトーンダウン。HCCIという言葉を耳にすることはほとんどなくなった。
壁にぶちあたったからだ。実用化を阻んだ大きな壁のひとつは、混合気の温度管理。マツダの説明によれば、燃焼安定性と騒音を満足させる“要求温度範囲”は3℃以内であり、その範囲を外れて燃焼の発生が早すぎると騒音が出てしまうし、遅すぎると失火してしまう。HCCIの開発をあきらめた他の自動車メーカーは、こうした問題の解決に労力を割くよりも、別の技術に取り組んだ方策が得策と判断したのだろう。
だが、マツダはあきらめなかった。点火プラグによる着火とその後の火炎伝播をトリガーとし、自己着火させる技術を成立させたのだ。マツダは独自に確立したこの燃焼技術を“SPCCI（スパーク・コントロールド・コンプレッション・イグニッション／火花点火制御圧縮着火）”と名づけた。このSPCCIによって、夢が現実になったのだ。実現不可能だと思われていた技術を実用化した点は、半世紀前にマツダが実用化にこぎつけたロータリーエンジンと重ねたくなる。
数々の困難を乗り越えてまでマツダがガソリン圧縮着火の実用化にこだわったのは、エンジンの熱効率が飛躍的に向上するからだ。いい換えれば、ムダ（損失）が減り、燃費が良くなる。その上、ディーゼルエンジンの特徴である反応の良さを備え、ガソリンエンジンの特徴である高回転の伸びも手に入る。要するに、気持ち良く走れて燃費がいい。モーターに頼ったハイブリッドでも、ディーゼルでも、過給ダウンサイジングターボでもない。新しい選択肢として満を持してマツダが送り出した画期的なエンジンが、スカイアクティブXというわけだ。
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