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λ=2でリーン燃焼するスバルの1.8ℓボクサーターボ「CB18型」とはどんなエンジンか? 新型レヴォーグ搭載の新エンジンは最新技術が詰まった完全新規開発だ(後編)

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エンジン形式:水平対向4気筒DOHCターボ エンジン型式:CB18 排気量:1795cc ボア×ストローク:80.6mm×88.0mm 圧縮比:10.4 最高出力:177ps(130kW)/5200-5600rpm 最大トルク:300Nm/1600-3600rpm 燃料供給:筒内燃料直接噴射(DI) 使用燃料:レギュラー

熱効率40%超を実現した新開発1.8ℓ水平対向4気筒ターボエンジンは技術的見所が多い。画像ギャラリー(画像をクリックすると画像ギャリーに飛べます)に、写真もできる限り多く掲載した。
(記事中、スペックは参考値)
TEXT◎鈴木慎一(SUZUKI Shin-ichi〕PHOTO◎山上博也(YAMAGAMI Hiroya)

エンジンの骨格部分については前編で解説した。

スバルの1.8ℓリーンバーンターボ「CB18型」とはどんなエンジンか? 新型レヴォーグ搭載の新エンジンは最新技術が詰まった完全新規開発だ(前編)

間もなく登場するスバルの新型レヴォーグには、完全新規開発の1.8ℓ水平対向4気筒リーンバーンターボが搭載される。型式名は「...

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CB18エンジンを車両右斜め前方から見る。
同じく左斜め前方から見る。
CB18エンジンのトランミッション側(バルクヘッド側)から見る。

このCB18DIT(過給エンジンのみだからあえてDITをつける必要はないが)型は、現行FB16DITの代替として開発された(FB16型は自然吸気とターボエンジンがある)。

FB16DITのパワースペックは
最高出力:170ps(125kW)/4800-5600rpm
最大トルク:250Nm/1800-4800rpm

対する新型CB18DITは
最高出力:177ps(130kW)/5200-5600rpm
最大トルク:300Nm/1600-3600rpm
 と7ps/50Nmの向上だ。

排気量200cc(正確には196cc)アップでわずか7psしか最高出力を上げていないところに、新型CB18型のコンセプトが現れている。CB18は「下(低回転域のトルク)を削って、上(ピークパワー)を絞り出すことはしていません。下からしっかりトルクを出すというコンセプトです。1000rpm、2000rpmの領域のトルクはお客様に毎日使ってもらえる性能だからです」とエンジニアは説明する。

これを見てもわかるように、現行レヴォーグにある2.0ℓターボ(FA20DIT)の代替の役割はCB18型にはない。これは将来2.4ℓのFA24ターボの搭載の可能性は残すが、まずは新型レヴォーグはこのCB18DIT一本で勝負するという意思の表れだ。

リーンバーンは、空燃比いくつで燃やすのか?

新型レヴォーグのエンジンルーム。

エンジン長がFB16DITより40mm短縮されたことでエンジン前方には余裕がある。
CB18のハイライトは、なんといっても「リーン燃焼」だ。スバル開発陣が取り組んだリーン燃焼は、
・負荷率約40%かつ2400rpm以下の領域
・λ=2(つまりストイキ燃焼の2倍の空気量)で燃焼する
だという。
またドライバーにリーン燃焼を気づかせない、というのも開発コンセプトにある。

郊外路を一定速で走る、高速道路で80km/h巡航ならリーン燃焼。エンジンの暖機が終わっていたら、おとなしく走っているときはほぼリーン燃焼でいけるという。そこから先は通常のストイキ燃焼に切り替わるが、その切り替えをドライバーが気づくことはないほど自然に切り替わる。「λ=2から1への移行は、センサーを駆使してショックがでないように切り替えます」とのことだ。

燃焼室周りを見る。
吸気2/排気2の4本のバルブのセンターに点火プラグと直噴インジェクターが見える。燃料噴射圧は最大35MPa(350bar)。

リーン燃焼のポイントは、とにかく火が着きにくい、燃えにくいということだ。「燃料と空気と点火」がポイントになる。

「火を確実に着ける」ために、FB型ではサイドから噴いていた(サイドインジェクター)直噴インジェクターの位置を、点火プラグ近傍のトップの位置に変更している。

着いた火を消さないように制御するのは、基本的にシリンダー内の空気の流れ(タンブル流)を強化することで対応したという。S/B比(ストローク/ボア比)をロングストローク化することで吸気流速が高まったため、タンブル・ジェネレーターバルブは新型では廃止された。

ロングストローク化にともなって強化されたタンブル流のため、FB16DITでは装備していたTGV(タンブル・ジェネレーターバルブ)はCB型ではつかない。
中央に金色に輝いているのが大型EGRクーラー。金色なのは展示するためのカットモデル用のため。

また大型EGRクーラーを採用し、EGR(Exhaust Gas Recirculation=排ガス再循環)ガスをしっかり冷やしてその上で緻密にコントロールしてシリンダーへ入れる。

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