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パフォーマンスと環境性能の両立を図る、HKSの「アドバンスドヘリテージ」プロジェクトとは!? F1に採用されるプレチャンバーによる燃焼技術を、旧車のRB26エンジンに! PR

  • 2021/05/21
  • Motor Fan illustrated編集部
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RB26DETTオリジナルのシリンダーヘッドをプレチャンバー化したコンセプトモデル

大手チューニングメーカーのエッチ・ケー・エス(HKS)は、日産の名機RB26DETTエンジンをベースに、600psへの出力向上を図ると同時に、WLTCモードで20km/Lの燃費ターゲットを課し、開発に取り組んでいる。そのキー技術となるのが、レースの世界で先行する新しい燃焼方式、プレチャンバーだ。出力向上と燃費を両立させるための技術については、モーターファン・イラストレーテッド vol.176(2021年5月14日発売)に詳しいが、そもそもHKSとはどういう会社なのだろうか。

TEXT:世良耕太(Kota SERA) PHOTO:宮門秀行(Hideyuki MIYAKADO)/HKS

エッチ・ケー・エス(HKS)は「ADVANCED HERITAGE(アドバンスド・ヘリテージ)」を発表した。旧車が搭載するエンジンをより魅力的にするプロジェクトで、第1弾に選んだのは日産スカイラインGT-R(BNR32/BCNR33/BNR34)が搭載する2.6L直列6気筒ツインターボ、RB26DETTである。600ps(441kW)にパワーアップするだけでなく、WLTCモードで20km/Lの燃費を目指す意欲的なプロジェクトだ。

プレチャンバーを搭載するにあたっては、最適化したエンジンを開発するのではなく、ユーザーの負担を抑えるため、仕様変更は最小限に抑えるのがHKSのこだわり。例えば、燃焼室の頂部にあるプラグ孔はそのまま使用する。

「古いエンジンに新しい技術を取り入れ、環境性能を含めて良くしていきたい」と、代表取締役社長の水口大輔氏は、ADVANCED HERITAGEに込めた思いを語る。キー技術のひとつはプレチャンバー・イグニッションだ。F1に参戦するパワーユニットコンストラクターが高出力と低燃費を両立する技術として導入し、ル・マン24時間に参戦するトヨタやポルシェ(〜2017年)も採用。国内では、SUPER GT GT500クラスに参戦するホンダ、トヨタ(GR)、日産/ニスモが搭載する直噴ターボエンジンがプレチャンバーを適用している(GT500でプレチャンバーの適用を公言しているのはホンダのみ)。

量産車では2020年に発表されたスーパーカー、マセラティMC20がプレチャンバー適用第1号となった。高回転高負荷域を多用するレーシングエンジンへの適用にあたっても難問は数知れず存在するが、量産車の場合はさまざまな使用環境(広範囲な運転条件)を想定する必要があり、適用するには独特の難しさがある。しかも、30年以上前に設計されたRB26DETTエンジンには、できるだけ手を加えないのがコンセプト。本来ならプレチャンバーに最適な燃焼室なりポート形状なりを設計したいところだが、手を加えれば加えただけユーザーの負担が増えてしまう。「それは避けたい」というのが、HKSの思いだ。

F1の燃焼技術「プレチャンバー」をまさかマセラティが出してくるとは!新3.0ℓV6ターボエンジンのプレチャンバー技術を読み解いてみる

RB26DETTのアドバンスド・ヘリテージはプレチャンバーのほかにも、バーチカルターボチャージャー、デュアルプレナムインテーク、デュアルインジェクションを適用すべく開発に取り組んでいる。バーチカルターボチャージャーは、ターボ入口と出口の曲げを少なくする技術で、圧力損失の低減や触媒の早期活性が狙い。デュアルプレナムインテークは、各気筒への均等分配と温度低減が狙いだ。デュアルインジェクションは高出力化にともなう高容積化への対応と、最適な混合気形成を両立するのが狙い。プレチャンバーも含め、各技術の詳細については、Motor Fan illustrated Vol.176を参照していただきたい。

各気筒への均等分配と温度低減を狙った「デュアルプレナムインテーク」を開発した。
チューニングメーカーらしくツインターボのレイアウトを工夫したバーチカルターボ。

HKSがプレチャンバーに着目したきっかけが天然ガスエンジンというのも、HKSらしいところだ。HKSはチューニングやアフターパーツのメーカーとしてのイメージが強いが、じつは自動車メーカーや部品メーカーと共同開発などもおこなっており、天然ガスエンジンの開発もそのひとつ。ガソリンエンジンの世界で話題になる前から天然ガスエンジンの世界では高効率化技術としてプレチャンバーが当たり前のように取り扱われていたという。

1973年に設立されたHKSは2020年8月の時点で、単独で300名弱、連結で400名弱の従業員が所属している。売上高は単独で58億5401万円、連結で72億2638万円だ(2020年8月期)。マフラーやサスペンション、電子部品に過給機などのアフターパーツの売り上げが全体の4分の3。残りは受託系だ。天然ガスエンジンの開発のほか、生産に加えて車両の架装までHKSで行なう。例えば、自動車メーカーからベースの車体を受け取り、LPGとガソリンのバイフューエルで動く状態に社内で施工(システム開発も行なう)。販売ディーラーに卸し、ユーザーに使ってもらうスキームが機能している。委託による試作エンジンの組立や試験、大学との共同研究なども行なっている。

多くの自動車メーカーから研究や試験、生産の依頼が殺到するのは、HKSに設備が整っているのが理由のひとつだ。ラジコンの動力からドラッグレースで使う2000psのエンジンまで、ありとあらゆるエンジンの動力を計測できるベンチは9室、シャシーダイナモは2基、排ガスシャシーダイナモも2基あり、2019年にはWLTCのモード計測を行なうことができるシャシーダイナモを導入した。

社内で工作を行なうことができるのも、HKSの強みだ。5軸加工機もあるため、タービンホイールの羽根を削ったり、ピストンやコンロッドを削り出したりすることができる。作るだけでなく、開発まで手がける。メーカー限定車に搭載されているタービンの共同開発などもおこなっているのだ。

HKSには、WLTCモードでの排ガス/燃費計測が可能なシャシーダイナモがある。
天然ガスエンジンの開発も行なう。自動車メーカーからベースの車体を受け取り、LPGとガソリンのバイフューエルで動く状態に社内で施工もできる(システム開発も行なう)。

チューニング&アフターパーツメーカーとして培ってきた専門知識と、天然ガスエンジンをはじめとするエンジンの高効率化開発・試験を通じて培ってきた専門知識を掛け合わせて取り組んでいるのが、RB26DETTのプレチャンバーであり、アドバンスト・ヘリテージというわけだ。期待するな、というほうが無理である。

エッチ・ケー・エスの水口大輔代表取締役社長。「アドバンスドヘリテージ」プロジェクトは、水口社長の肝いり。
開発を担当する先行開発プロジェクトのプロジェクトリーダー・中島久晴氏。
各技術の詳細については、モーターファン・イラストレーテッド vol.176(↓)のP008〜、6ページに渡って掲載。

MOTOR FAN illustrated - モーターファン・イラストレーテッド - Vol.176 (モーターファン別冊)「制御時代のサスペンション」

【図解特集:制御時代のサスペンション】

▶︎ Introduction
  サスペンションの仕事
  アクティブ第2世代への道
  ADAS/ADにおけるトルクベクタリングの可能性

▶︎ 最新事例 Part 1
  マツダ:GVCのポイントはトーションビームにあった
  日産:e-POWER 4WDのシャシー設計
  三菱自動車:エクリプスクロスPHEVのS-AWC

Column:自動車はHzを奏でる楽器

▶︎ 最新事例 Part 2
  レクサス:下山テストコースで鍛えたISの脚周り
  スバル:レヴォーグのボディ/シャシー設計
  ホンダ:プラットフォームを「2回まわす」ことの利点

Column:インプレッサSTI Sportグレード

▶︎ 最新サスペンション図鑑
  ホンダ・シビック TYPE Rのマクファーソンストラット
  トヨタ・ヤリスのトーションビームアクスル
  Mazda 3のトーションビームアクスル
  トヨタMIRAIのダブルウィッシュボーン
  スバル・レヴォーグのダブルウィッシュボーン
  ボルボXC90のマルチリンク
  トヨタ・カムリのダブルウィッシュボーン
  ルノー・トゥインゴのド・ディオンアクスル

Epilogue:サスペンション機構はシンプルに、制御で補う



発売日:2021年5月14日(金)
定価1,760円 (本体価格1,600円)
ISBN:9784779643897

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