不可能とも思われたマスキー法をクリアした革新的な燃焼技術

自動車の技術の多くは、じつは航空工学からのブレークスルー(簡単にいえばお下がり)ですが、画期的技術に関しては独自のものが多いのも事実です。そのひとつがホンダが1970年代初頭に開発、市販化したCVCCです。

CVCCとは、複合渦流調整燃焼方式、Compound Vortex Controlled Combustionの略号です。アメリカでマスキー法(大気汚染を防止する目的で自動車の排出ガスを規制する法律)が可決され、半ば途方に暮れていた世界中の自動車メーカーとエンジン設計者を驚嘆させた画期的なエンジンの燃焼技術です。

CVCC以外でマスキー法をクリアできる技術は、マツダがロータリーに組み合わせたサーマルリアクター方式くらいのものでしたが、その方式はエンジン外部で排気ガスに燃料を入れて(あるいは未燃ガスを使って)再燃焼させるため、燃費が極めて悪く実用的とは言い難いものでした。

CVCCのメカニズムは、薄い混合気を通常の燃焼室に、濃い混合気を副燃焼室に入れ、その副燃焼室に配置されたスパークプラグで点火・燃焼させる方式です。これによって排気ガスはクリーンになり、燃費は悪化せず、しかも一切の後処理装置が不要、という画期的なクリーンエンジンが完成したわけです。

構造としては吸気バルブが主燃焼室と副燃焼室の2、排気バルブが1の3バルブ方式で、キャブレターも2系統となったものの、後処理装置不要というのは、コストの面でも大きなアドバンテージでした。苦労していたトヨタが、ホンダに技術協力をあおいでCVCCエンジンを開発、市販したほどだったのです。

その後、酸化触媒を装着してレスポンスやパワーを改善しました。その頃のCVCCを運転した記憶がありますが、当時の軽量なクルマには十分なパワーで、エンジンはレッドゾーンを超えて7200rpmくらいまで何のストレスもなく回っていたのを覚えています。しかしCVCCが画期的なのは、そういう目先のことではありません。

技術者たちによる100年来の夢を実現

4ストロークエンジンを生み出したニコラウス・アウグスト・オットーは、当初から濃い混合気と薄い混合気が層状に折り重なって燃焼することで、静かで安定したパワーが得られるという考えを持っていました。

これを層状燃焼といいます。しかし多くのエンジン技術者がチャレンジしたものの、その領域に達することはなく、幻の燃焼と言われていました。その層状燃焼をCVCCは現実のものにしたのです。オットーサイクルが生れてから100年近くの時間を経て、ホンダがそれを実現したのです。

しかしCVCCはパワーアップの要求に応えることはできず、1980年代後半に姿を消すことになります。高精度な電子制御燃料噴射装置をはじめとする燃焼制御技術や、三元触媒の登場などによって、排気ガス対策のためのCVCCの役割は終わったのです。

しかし現在、CVCCの後継のような技術が登場しています。それはF1用エンジンです。直噴インジェクターの周りに空間を作り、そこに点火させるシステムが採用されているのです。CVCCを現代的にリファインしたようなシステムは、ジェットイグニッションシステムと呼ばれています。

その狙いはおそらくノッキング限界の向上で、同じブースト圧であっても、エンジンの圧縮比を高くすることが可能になっているのではないか、と想像します。40年以上前の革新技術が、現代にリバイバルしているといっていいでしょう。

(写真:ホンダ)