12/23(土) 14:10配信
2017年11月28日、日産はアメリカで新型モデル、インフィニティ「QX50」を発表しました。この新型モデルは、画期的なエンジンが搭載されています。それが量産車としては世界初の可変圧縮比エンジン「VCターボ」です。
【動画】動画で観るVCターボエンジン解説
このエンジンのすごいところは、名前の通りに圧縮比を変化させることができること。VCとは「Variable Compression Ratio」の略でしょう。実のところ、ガソリンを燃やすクルマのエンジンは100年を超える歴史を有しますが、運転中に圧縮比を変化させることのできる量産型エンジンは、これまで存在しませんでした。
その100年の歴史初を実現したのがVCターボです。
圧縮比とは、エンジン内の燃焼室で、ガソリンと空気の混合気をどれだけ圧縮するかという値です。たくさん圧縮すれば、効率がよくなって燃費やパワーを高められますが、燃料の異常燃焼「ノッキング」などが起きてしまうので、むやみやたらと圧縮比は高められません。逆に、ターボ・エンジンは低圧縮比の方がノッキングしにくいので、パワーを出しやすいこともあります。そのため運転状況によって、圧縮比を変えることができれば、よりパワフルで燃費の良いエンジンとなることはわかっていました。しかし、運転中に圧縮比を変えるエンジンはできなかったのです。
運転中に圧縮比を変更するという難問を、VCターボでは、複数のリンクを使うことで解決しました。通常、燃焼室内を上下運動するピストンと、それを回転運動として出力するクランクシャフトは、コンロッドというひとつの部品でつながっています。そのコンロッドの長さが一定だったので、燃焼室内の圧縮を変えられなかったのです。
VCターボは複数のリンクを備えることで、ピストンとクランクシャフトの間の距離を変化させることが可能となりました。クランクシャフトと平行にセットされたコントロールシャフトを動かして、クランクシャフトとピストンをつなぐリンクの運動距離を変化させます。リンクを使うため、ピストンが高速で運動するエンジンの稼働中でも作動が可能です。そのため状況にあわせて、“燃費のよくなる高圧縮比”や“たくさん過給できる低圧縮比でパワーを出す”という使い方が可能になります。
その結果、VCターボは、クラスを超えたトルクフルなエンジンとなりました。発表されたVCエンジンの性能は、圧縮比を8：1から14：1にまで変化させることで、2リッターという排気量でありながら、最高出力272馬力でトルクが390Nm。スペックだけを見れば、3リッタークラスのガソリン・エンジンと同等です。
12/23(土) 14:10配信
これまで内燃機関の進化は、おもに燃焼室のフタ（バルブ）の動かし方や、燃料の送り方が主なもの。ピストンとクランクシャフトをつなぐコンロッドの進化は、ほとんどなかったのです。
VCターボの原理はそれほど難しいものではありません。コロンブスの卵のようなもの。とはいえ、まったく世にないものの実用化は、やはり至難の業。日産は、この技術をものにするのに20年以上かかったと言います。実際に論文は2003（平成15）年ごろから発表されており、量産型まで長い時間が必要でした。
現在、日産のVCターボはアメリカ向けの車両だけに搭載されています。日本向けの車両への搭載は、いつになるのでしょうか。今度は、それが気になるところです。
鈴木ケンイチ（モータージャーナリスト）
12/23(토) 14:10전달
2017년 11월 28일, 닛산은 미국에서 신형 모델, 인피니티 「QX50」를 발표했습니다.이 신형 모델은, 획기적인 엔진이 탑재되고 있습니다.그것이 대량생산차로서는 세계 최초의 가변 압축비엔진 「VC터보」입니다.
【동영상】동영상으로 보는 VC터보 엔진 해설
이 엔진의 대단한 곳은, 이름대로에 압축비를 변화시킬 수 있는 것.VC와는 「Variable Compression Ratio」의 약어지요.사실, 가솔린을 태우는 자동차의 엔진은 100년을 넘는 역사를 가집니다만, 운전중에 압축비를 변화시킬 수 있는 양산형 엔진은, 지금까지 존재하지 않았습니다.
그 100년의 역사처음을 실현한 것이 VC터보입니다.
압축비란, 엔진내의 연소실로, 가솔린과 공기의 혼합기를 얼마나 압축하는가 하는 값입니다.많이 압축하면, 효율이 좋아져 연비나 파워를 높일 수 있습니다만, 연료의 이상 연소 「노킹」등이 일어나 버리므로, 어둠 함부로 압축비는 높일 수 없습니다.반대로, 터보·엔진은 저압축비가 노킹하기 어렵기 때문에, 파워를 내기 쉬운 일도 있습니다.그 때문에 운전 상황에 의해서, 압축비를 바꿀 수 있으면, 보다 파워풀하고 연비의 좋은 엔진이 되는 것은 알고 있었습니다.그러나, 운전중에 압축비를 바꾸는 엔진은 할 수 없었습니다.
운전중에 압축비를 변경한다고 하는 난문을, VC터보에서는, 복수의 링크를 사용하는 것으로 해결했습니다.통상, 연소실내를 상하 운동하는 피스톤과 그것을 회전운동으로서 출력하는 크랭크 샤프트는, 콘롯드라고 하는 하나의 부품으로 연결되어 있습니다.그 콘롯드의 길이가 일정이었으므로, 연소실내의 압축을 바꿀 수 없었습니다.
VC터보는 복수의 링크를 갖추는 것으로, 피스톤과 크랭크 샤프트의 사이의 거리를 변화시키는 것이 가능해졌습니다.크랭크 샤프트와 평행에 세트 된 컨트롤 셰프트를 움직이고, 크랭크 샤프트와 피스톤을 잇는 링크의 운동 거리를 변화시킵니다.링크를 사용하기 위해, 피스톤이 고속으로 운동하는 엔진의 가동중에서도 작동이 가능합니다.그 때문에 상황에 맞추고, “연비가 좋아지는 고압축비”나“많이 과급할 수 있는 저압축비로 파워를 낸다”라고 하는 사용법이 가능하게 됩니다.
그 결과, VC터보는, 클래스를 넘은 토르크 풀인 엔진이 되었습니다.발표된 VC엔진의 성능은, 압축비를 8：1에서 14：1에까지 변화시키는 것으로, 2 리터라고 하는 배기량이면서, 최고 출력 272 마력으로 토르크가 390Nm.스펙만을 보면, 3 리터 클래스의 가솔린·엔진과 동등합니다.
12/23(토) 14:10전달
지금까지 내연기관의 진화는, 주로 연소실의 뚜껑(밸브)의 작동시키는 방법이나, 연료의 보내는 방법이 주된 것.피스톤과 크랭크 샤프트를 잇는 콘롯드의 진화는, 거의 없었습니다.
VC터보의 원리는 그만큼 어려운 것으로는 없습니다.콜롬부스의 알과 같은 것.그렇다고는 해도, 완전히 세상에 없는 실용화는, 역시 극히 어려운 일.닛산은, 이 기술을 물건으로 하는데 20년 이상 걸렸다고 합니다.실제로 논문은 2003(헤세이 15) 년즈음부터 발표되고 있어 양산형까지 긴 시간이 필요했습니다.
현재, 닛산의 VC터보는 미국 전용의 차량인 만큼 탑재되고 있습니다.일본 전용의 차량에의 탑재는, 언제가 되는 것입니까.이번은, 그것이 신경이 쓰이는 곳(중)입니다.
스즈키 켄이치(모터 져널리스트)