夢の機構、可変圧縮比エンジン：日産KR20DDT VC-Turobo

■ KR20DDT


シリンダー配列　直列4気筒


排気量　1970〜1997cc



内径×行程　84.0mm×94.1mm


圧縮比　
8.0〜14.0



最高出力　200kW


最大トルク　
390Nm


給気方式　ターボチャージャー


カム配置　DOHC


ブロック材　アルミ合金


吸気弁／排気弁数　2／2


バルブ駆動方式　直接駆動



燃料噴射方式　PFI+DI



VVT／VVL　In-Ex／×

　2016年のパリ・サロンで発表され、大きな話題となった可変圧縮比エンジン。負荷に応じて圧縮比を変化させるというアイデアは、飛躍的な高効率化をもたらすものとしてさまざまな試みが為されてきた。ミラーサイクルのような疑似可変圧縮比ではない、物理的に圧縮比を変化させる機構を持った乗用車用エンジンとして、世界初登場したのが本機。




　クランクピンを支点として両側に回転軸を持ったロッカーアームの一端にコンロッドが、もう一端にモーターでレバー比を変更できるリンクレバーが取り付く。モーターが回転するとリンクのレバー比が変わり、コンロッドの大端部位置が上下することで、圧縮比が8 (高負荷時) から14 (低負荷時) まで連続可変する仕組み。コンロッドの支点がピンからオフセットしているため、サイドスラストが軽減され二次振動がほとんどなくなることからバランサーはなし。

可変のためのリンクは大減速比の採れる減速機を介して電動モーターで制御。騒音・静粛性はバランサーシャフトなしでもV6エンジンを凌ぐ。ピストンストロークの長い高圧縮比運転では吸気バルブ遅閉じのミラーサイクルで運転。

　3.5ℓV6の代替として企画されているので、排気量は2.0ℓでターボ過給を施す。燃料供給は日産初のDI／PFI併用。効率がV6より27%向上するという複雑で野心的な機構が、路上でどのような動きをするのか興味深い。

燃料供給は直噴 (DI) とポート噴射 (PFI) を併用し、圧縮比と運転状況でDIとPFIを使い分ける。高圧縮比でノッキングを回避する際はDIを、低負荷時の効率を上げる際はPFIを、そして高回転・高負荷時はDIとPFIを併用する。

3.5ℓV6NAエンジンの代替となるダウンサイジング過給エンジンの性格も持つため当然過給する。触媒の早期活性化も意図してエキマニ一体ターボを採用。電子制御ウェイストゲート付きのシングルスクロール式だ。