内燃機関超基礎講座 | 天然ガス車の実力：ガソリン比で25％のCO2削減

2020/11/21
Motor Fan illustrated編集部

マツダ・SKYACTIV-CNG

マツダ・SKYACTIV-CNGコンセプト。アクセラ（MAZDA3）ベースのCNG仕様車で実証実験用のコンセプトモデルだ。特徴は2.0ℓのSKYACTIV-Gをベースとしたエンジン。圧縮比はSKYACTIV-Gで輸出向けに設定されている14.0。SKYACTIVならではの高圧縮比を活かしてCNGのメリットを効果的に引き出す。多くのCNG仕様車と同様にガソリンタンクも装備したバイフューエル仕様で、CNGは吸気ポート内に噴射、ガソリンは筒内直噴となっている。

フォルクスワーゲン・ゴルフTGI。7代目ゴルフのCNGモデル。CNG用の高圧タンク2本に加え、50ℓのガソリンタンクも搭載するバイフューエル仕様で、CNGでの航続距離は940km。CNGを使い切ると自動的にガソリンを使用する走行モードに切り替わり、さらに420kmの走行が可能だ。エンジンは1.4 TSIをベースにバルブやバルブシートなどを変更することでCNGの高い燃焼温度に対応。CNG使用時のCO2排出量はわずか92g/kmに抑えられている（ガソリン使用時は119g/km）。

アウディのe-gasプロジェクト。天然由来のガスに頼らず、風力発電などの再生可能なエネルギーを利用して水を電気分解、発生した水素にCO2を反応させることでメタンを合成し、燃料とする試み（ちなみに、天然ガスの9割はメタン）。使用したのと同量のCO2を大気中から回収するという画期的なアイディアだ。

対向ピストンエンジンを用いれば、一般的なものでは実現不可能なほどの大幅なスモールボア・ロングストローク化が可能。高膨張比化と冷却損失抑制はガソリンでも必須とされるが、CNGはその傾向がさらに極端なため、対向ピストンエンジンでないと実現できないといっても過言ではない。

ピナクルエンジン。米国ピナクルエンジンズ社によって研究開発が進められている次世代型の高効率エンジン。対向ピストンというレイアウト自体はかつての航空機用などで見られたものだが、そこに高膨張比、低冷却損失という現代の高効率化手法を見出すことで、新たな技術へと昇華させることに見事成功している。その独特なレイアウトゆえにシリンダーヘッドを持たず、一般的なポペットバルブが使いづらいことから、吸排気ポートにはスリーブバルブが用いられている。

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