最高熱効率50％！ 電動化全盛のなかで日産があえてエンジン技術を磨くワケ
2021.03.17 デイリーコラム高効率状態に固定して運用
まず、最高熱効率50％を可能にした技術をおさらいしてみよう。今回日産が開発したのは、「STARC（Strong Tumble and Appropriately stretched Robust ignition Channel）」と呼ぶ燃焼コンセプトだ。同コンセプトは、シリンダー内に入った空気のタンブル（縦渦）を強化することに加え、プラグでの点火エネルギーを高めることで、薄い混合気を高い圧縮比で燃焼させることによって熱効率を向上させるというものだ。
この考え方自体はユニークなものではない。現代のエンジンの多くはポンピングロス（吸気損失）を減らすために大量EGR（排ガス再循環）を実施している。排ガスが多く混ざった混合気は希釈（薄く）されているため点火しにくく、また点火しても燃え広がりにくい。この燃えにくい混合気を素早く燃焼させるため、多くのエンジンでタンブルを強化し、点火エネルギーを上げている。しかし従来エンジンの場合、運転条件により変化する出力要求に対応するため、エンジンの中の混合気の流動状態も絶えず変化する。このため、常に最適な状態で燃焼させるのは難しい。
これに対して今回開発した技術は、エンジンを発電専用に使う「e-POWER」と組み合わせることで、エンジンを効率の高い条件に限定して運転することにより可能になった。例えば従来は、低負荷領域でスロットルバルブを閉じ気味にするためポンピングロスが大きくなり、熱効率が大きく低下していた。エンジンを発電専用として固定した条件で運転することができれば、こうした熱効率の低い条件で運転することがなくなり、常に燃焼効率の高い条件で運転することが可能になるため燃費が向上する。
従来の熱効率を大幅に上回る
今回の発表では、大量EGRを実施する場合で43％、さらに空燃比が理論空燃比（14.7）の2倍以上の希薄燃焼をする場合で46％という高い熱効率を、実験用多気筒エンジンで実証した。さらに、e-POWERに組み合わせる電池のエネルギー密度や出力密度が向上すれば、エンジンを完全に固定した条件で運転できるようになり、高負荷を考慮する必要がないのでコンロッドやクランクシャフト、ピストンリングなどもその条件に最適化して摩擦を減らせるほか、循環させる冷却水もその条件に最適化できるので冷却損失も減る。これに、廃熱を利用して発電する技術を組み合わせることで、熱効率50％が実現できることを確認したという。現在市販されているエンジンは最高でも41％程度なので、これを大幅に上回る数値だ。
最高熱効率の数字以上に意味があるのは、定点運転とすることで“常に”高い効率でエンジンを運転できることだ。というのも通常のエンジン車では広い運転領域をカバーするため、最高熱効率の条件で常に運転できるとは限らないからだ。これに対しe-POWERと組み合わせた発電専用エンジンなら、常に最高効率の条件で運転できる。つまり、実用上の効率は、最高熱効率の数字以上の差になって表れるということだ。
ただし、世界の完成車メーカーの中には英国のジャガーやスウェーデンのボルボのように向こう10年足らずですべての車種をEV（電気自動車）にすると表明するところもある。こうしたなかで、エンジン効率を磨き続けることに意味はあるのだろうか。
 拡大 |
EVと同等の環境負荷
日産も、2030年代のなるべく早い時期に、主要市場に投入する新型車をすべて電動車両とする目標を掲げている。その柱となるのはEVだけでなくe-POWERとの2本柱だ。確かにEVは排ガスを出さないという点では理想的だが、まだ世界には日本をはじめ火力発電を主力とする国は多く、そういった国では燃料の採掘から廃車までを考慮したLCA（Life Cycle Assesment）で、EVは必ずしも最適の解ではない。再生可能エネルギーの比率が拡大し、また充電インフラが普及するまでにはまだ時間がかかることを考えると、エンジンの効率を究極まで高めることは、当面の環境対策として意味があると日産は判断した。
日産によれば、エンジン効率を50％まで高めると、現在の日本の発電状況を考えればEVとe-POWER搭載車の環境負荷はLCAを考慮するとほぼ同等になるという。確かに今後、中国や欧州ではEVの急速な普及が見込まれるが、それ以外の地域では、当面エンジン車が主流の時代が続くとみられる。それにEVの普及に熱心な中国でさえ、2035年にEVとハイブリッド車（HEV）の比率をほぼ半々にすることを目標として掲げる。ジャガーやボルボのような高級車メーカーはEVに絞り込むことも可能だろうが、日産のように、幅広い車種を展開するメーカーは、多くのユーザーの要求にこたえなければならない。あえてエンジンを磨き続けるという日産の判断は、現実の世界を見据え、何が最適解なのかを熟考したものだといえるだろう。
（文＝鶴原吉郎＜オートインサイト＞／編集＝藤沢 勝）
 拡大 |
鶴原 吉郎
オートインサイト代表／技術ジャーナリスト・編集者。自動車メーカーへの就職を目指して某私立大学工学部機械学科に入学したものの、尊敬する担当教授の「自動車メーカーなんかやめとけ」の一言であっさり方向を転換し、技術系出版社に入社。30年近く技術専門誌の記者として経験を積んで独立。現在はフリーの技術ジャーナリストとして活動している。クルマのミライに思いをはせつつも、好きなのは「フィアット126」「フィアット・パンダ（初代）」「メッサーシュミットKR200」「BMWイセッタ」「スバル360」「マツダR360クーペ」など、もっぱら古い小さなクルマ。
-
![買った後にもクルマが進化！ トヨタ＆GAZOO Racingが提供するアップデートサービスのねらいと意義]()
買った後にもクルマが進化！ トヨタ＆GAZOO Racingが提供するアップデートサービスのねらいと意義 2026.5.25 GAZOO Racingが「トヨタGRヤリス／GRカローラ」の新しいソフトウエアアップデートを発表！ 競技にも使える高度な機能が、スマートフォンのアプリで調整できるようになった。その詳細な中身と、GRがオーナーに提供する“遊びの機会”の意義を解説する。 -
![“ポチって”始まるブランド体験 「Amazonで買えるホンダ」って何だ？]()
“ポチって”始まるブランド体験 「Amazonで買えるホンダ」って何だ？ 2026.5.22 ホンダは2026年4月末、オンラインブランドストア「Honda Goods」をAmazon内にオープンした。その内容は？ 「これは」と思うアイテムをピックアップしつつ、車両メーカーが力を入れる「グッズ販売」の意義について考えてみよう。 -
![間もなく販売スタート 「シビックe：HEV RS」でホンダはかつての輝きを取り戻せるか？]()
間もなく販売スタート 「シビックe：HEV RS」でホンダはかつての輝きを取り戻せるか？ 2026.5.21 新型「プレリュード」に続き、「ホンダS＋シフト」を搭載する「シビックe：HEV RS」が2026年6月に正式発売される。有段変速機のようなダイレクトで鋭い駆動レスポンスとシフトフィールが味わえるという同モデルの特徴を、開発担当者に聞いた。 -
![「北京モーターショー2026」で実感 中国車の進化のスピードは想像のはるか上をいっていた]()
「北京モーターショー2026」で実感 中国車の進化のスピードは想像のはるか上をいっていた 2026.5.20 今や世界最大の自動車市場である中国だが、すでに開発拠点としても世界でも有数の地位に達している。「北京モーターショー2026」で見た数々のテクノロジーは、今後は自動車の進化の中心が中国になると思わせるほどのレベルだった。現地からのリポートをお届けする。 -
![どんどん伸びる新型BEVの航続距離 “買いの数字”はどれくらい？]()
どんどん伸びる新型BEVの航続距離 “買いの数字”はどれくらい？ 2026.5.18 減速傾向にあるとはいえ、BEVの進化は止まらない。一充電走行距離は600～700kmかそれ以上が当たり前になっているが、日常ユースで満足できる、現時点での理想値はいかほどか？ 現実的にみた、BEVの「これなら買い！」を考えよう。
-
![車載カメラが普及した今、“デジタルサイドミラー”が主流にならないのはなぜか？]()
NEW
車載カメラが普及した今、“デジタルサイドミラー”が主流にならないのはなぜか？
2026.5.26あの多田哲哉のクルマQ&Aサイドミラーの役割をカメラが担う“デジタルサイドミラー”は、レクサスやアウディなどで採用例があったものの、普及するには至っていない。その決定的な理由はなにか？ 元トヨタの車両開発者、多田哲哉さんが語る。 -
![マツダ スピリット レーシング・ロードスター12R（FR/6MT）【試乗記】]()
NEW
マツダ スピリット レーシング・ロードスター12R（FR/6MT）【試乗記】
2026.5.26試乗記販売台数わずか200台の限定車「マツダ スピリット レーシング・ロードスター12R」に試乗。スーパー耐久レース参戦をはじめとするマツダのモータースポーツ活動を担うサブブランドが生み出した初の市販コンプリートカーは、いかなる走りをみせるのか。 -
![買った後にもクルマが進化！ トヨタ＆GAZOO Racingが提供するアップデートサービスのねらいと意義]()
買った後にもクルマが進化！ トヨタ＆GAZOO Racingが提供するアップデートサービスのねらいと意義
2026.5.25デイリーコラムGAZOO Racingが「トヨタGRヤリス／GRカローラ」の新しいソフトウエアアップデートを発表！ 競技にも使える高度な機能が、スマートフォンのアプリで調整できるようになった。その詳細な中身と、GRがオーナーに提供する“遊びの機会”の意義を解説する。 -
![第336回：やっぱり絶交！]()
第336回：やっぱり絶交！
2026.5.25カーマニア人間国宝への道清水草一の話題の連載。夜の首都高に200台の台数限定で販売される「マツダ スピリット レーシング・ロードスター12R」で出撃した。手作業で組まれた2リッター直4エンジンを搭載するマツダ入魂のスポーツモデルに、カーマニアは何を感じた？ -
![アウディQ6スポーツバックe-tronクワトロ アドバンスト（4WD）【試乗記】]()
アウディQ6スポーツバックe-tronクワトロ アドバンスト（4WD）【試乗記】
2026.5.25試乗記アウディの電気自動車（BEV）「Q6スポーツバックe-tron」で、東京・渋谷と静岡・裾野を往復。雨のなかでエアコンを効かせ、高速や峠道を遠慮なく走らせるハードユースに、最新のBEVはどう応えてくれたのか？ そこで感じた“本音”をリポートする。 -
![ホンダ・プレリュード（後編）]()
ホンダ・プレリュード（後編）
2026.5.24ミスター・スバル 辰己英治の目利き軟派なクーペはアリやナシや。ミスター・スバルこと辰己英治さんが新型「ホンダ・プレリュード」に試乗。「シビック タイプR」とは趣を異にするシャシーに触れ、話題の「S＋シフト」を試し、これからのスポーツクーペ像に思いをはせた。
