<図解>自動車エンジンの技術 = THE TECHNOLOGY OF NEWEST VEHICLE ENGINES WITH FULL-COLOR ILLUSTRATIONS : 最新オールカラー

ナツメ社/2016.11.

当館請求記号:NC23-L364


目次


CONTENTS

  • chapter1
    エンジンの原理と進化
    011
    • 1-1
      往復ピストンエンジンの誕生
      012
    • 1-2
      4サイクルエンジンの燃焼サイクル
      014
    • 1-3
      火花点火燃焼(SI)と圧縮着火燃焼(CI)
      016
    • 1-4
      予混合圧縮着火燃焼(HCCIとPCCI)
      018
    • 1-5
      容積比・圧縮比・膨張比とエンジンの熱効率
      020
    • 1-6
      高効率を実現するアトキンソンサイクル
      022
    • 1-7
      吸気を冷却するミラーサイクル
      024
    • 1-8
      エンジンの排ガス「1」
      026
    • 1-9
      エンジンの排ガス「2」
      028
    • 1-10
      エンジンの不釣り合いと振動
      030
    • 1-11
      エンジンの気筒配列と不釣り合い振動
      032
    • 1-12
      エンジンのトルク変動と振動
      034
    • 1-13
      エンジンの機械騒音と燃焼騒音
      036
    • 1-14
      エンジンの耐候性・耐久性と開発の実際
      038
    • COLUMN ロータリーエンジンの誕生と生きる道
      040
  • chapter2
    エンジンは「熱効率」で語れ
    041
    • 2-1
      各種エンジンの熱効率
      042
    • 2-2
      自動車用エンジンの熱効率
      044
    • 2-3
      自動車用エンジンの燃費向上の方法
      046
    • 2-4
      燃焼エネルギーの行方
      048
    • 2-5
      吸気行程の仕事とポンプ損失
      050
    • 2-6
      燃焼による温度上昇および冷却損失
      052
    • 2-7
      シリンダー圧力の回転力への変換と排気損失
      054
    • 2-8
      排気行程の仕事とオーバーラップ
      056
    • 2-9
      図示仕事と正味仕事
      058
    • 2-10
      機械抵抗損失と補機駆動損失
      060
    • 2-11
      エンジンの損失低減と燃費向上
      062
    • 2-12
      過給ダウンサイジングの燃費向上原理
      064
    • 2-13
      ハイブリッドの燃費向上原理
      066
    • 2-14
      走行モードと車の燃費
      068
    • 2-15
      世界共通モード燃費導入へ
      070
    • COLUMN SKYACTIV-G誕生の原点
      072
  • chapter3
    「普通のエンジン」が「過給ダウンサイジング」を指す時代
    073
    • 3-1
      自動車エンジンのトルク特性
      074
    • 3-2
      ディーゼルエンジンから始まった過給ダウンサイジング
      076
    • 3-3
      過給ダウンサイジングガソリンエンジン「1」
      078
    • 3-4
      過給ダウンサイジングガソリンエンジン「2」
      080
    • 3-5
      ダウンサイジングの先を行くVW/アウディ
      082
    • 3-6
      モジュール設計を徹底したBMW
      O84
    • 3-7
      元気が戻ってきたメルセデス・ベンツ
      086
    • 3-8
      そのほかヨーロッパのダウンサイジングエンジン
      088
    • 3-9
      アメリカでも過給ダウンサイジングが始まった
      090
    • 3-10
      日本の過給ダウンサイジングエンジン
      092
    • 3-11
      マツダの過給ダウンサイジング
      094
    • COLUMN ミラーサイクルと掃気向上
      096
  • chapter4
    進化を続けるガソリンエンジン
    097
    • 4-1
      燃料噴射システムの進化
      098
    • 4-2
      バルブタイミングの役割
      100
    • 4-3
      可変バルブタイミング機構の進化
      102
    • 4-4
      自然吸気エンジンのノッキング抑制
      104
    • 4-5
      マツダSKYAKTIV-Gのノッキング抑制法「1」
      106
    • 4-6
      マツダSKYAKTIV-Gのノッキング抑制法「2」
      108
    • 4-7
      CVTと相性のいい高膨張比エンジン
      110
    • 4-8
      増加する過給ガソリンエンジンのBMEP
      112
    • 4-9
      過給ガソリンエンジンのトルク制約
      114
    • 4-10
      過給ガソリンエンジンのノッキング抑制法
      116
    • 4-11
      低速プレイグニッションとは
      118
    • 4-12
      スーパーチャージャーからターボチャージャーへ
      120
    • 4-13
      ターボ過給用シリンダーヘッド
      122
    • 4-14
      過給ダウンサイジングと気筒数の減少
      124
    • 4-15
      気筒数の減少と振動騒音
      126
    • 4-16
      過給ダウンサイジングの部分負荷燃費向上技術
      128
    • 4-17
      進化する冷却システム
      130
    • COLUMN SKYACTIVの開発とマツダの奇跡
      132
  • chapter5
    進化を続けるディーゼルエンジン
    133
    • 5-1
      世界のターボ過給ディーゼルエンジン
      134
    • 5-2
      過給ディーゼルエンジンの技術進化
      136
    • 5-3
      厳しくなる排ガス規制
      138
    • 5-4
      過給システムと過給機
      140
    • 5-5
      ディーゼルエンジンの燃焼
      142
    • 5-6
      ディーゼルエンジンの排ガス
      144
    • 5-7
      超高圧多段噴射の燃料噴射システム
      146
    • 5-8
      超高圧燃料噴射システムとインジェクター
      148
    • 5-9
      NOxとPMの排出低減
      150
    • 5-10
      マツダSKYAKTIV-Dの最新技術
      152
    • 5-11
      高圧&低圧EGRとEGRクーラー
      154
    • 5-12
      NOxとPMの後処理技術
      156
    • 5-13
      高度化するエンジン制御
      158
    • COLUMN VWの幼稚なディーゼル不正
      160
  • chapter6
    トランスミッションの最新動向
    161
    • 6-1
      トランスミッションの役割と種類
      162
    • 6-2
      トランスミッションの種類とシェア
      164
    • 6-3
      トランスミッションと燃費
      166
    • 6-4
      実用燃費とカタログ燃費の「差」
      168
    • 6-5
      CVTの燃費改善「1」
      170
    • 6-6
      CVTの燃費改善「2」
      172
    • 6-7
      ロックアップ領域が拡大するトルコン
      174
    • 6-8
      ATとDCTの多段化
      176
    • 6-9
      MTの進化
      178
    • 6-10
      AMTの進化
      180
    • 6-11
      駆動トルク切れのないF1のトランスミッション
      182
    • 6-12
      開発が進む量産向けシームレスシフト
      184
    • COLUMN ガラパゴス化した日本の自動車技術
      186
  • chapter7
    「電気」の新しい使い方
    187
    • 7-1
      電動車両の構成要素
      188
    • 7-2
      電気自動車の特徴
      190
    • 7-3
      電気自動車は高級スポーツ車に最適?
      192
    • 7-4
      ハイブリッド(HEV)の種類と特徴
      194
    • 7-5
      パラレルハイブリッド
      196
    • 7-6
      シリーズパラレルハイブリッド
      198
    • 7-7
      時間差駆動のハイブリッド
      200
    • 7-8
      プラグインハイブリッド(PHEV)
      202
    • 7-9
      レンジエクステンダー(RE)
      204
    • 7-10
      燃料電池車(FCV)「1」
      206
    • 7-11
      燃料電池車(FCV)「2」
      208
    • COLUMN 電気自動車の普及と石炭火力発電
      210
  • chapter8
    熱効率の競争を始めたモータースポーツ
    211
    • 8-1
      高回転化に突き進んだF1エンジン
      212
    • 8-2
      F1特有の「排気」開発
      214
    • 8-3
      最新F1のエンジンスペック
      216
    • 8-4
      最新F1の2種類の回生システム
      218
    • 8-5
      最新F1の燃料流量規制
      220
    • 8-6
      日本のレースエンジン開発
      222
    • 8-7
      世界耐久選手権(WEC)のパワーユニット
      224
    • 8-8
      トヨタとポルシェのWECパワーユニット
      226
    • 8-9
      アウディと日産のWECパワーユニット
      228
    • 8-10
      量産開発に生きるリーンブーストと負圧同調
      230
    • 8-11
      電気自動車のレース フォーミュラE
      232
    • COLUMN F1:両立しない「熱効率」と「音」
      234
  • chapter9
    見えてきた次世代エンジン
    235
    • 9-1
      厳しくなる排ガス&燃費規制
      236
    • 9-2
      明るくないディーゼルエンジンの将来
      238
    • 9-3
      ライトサイジングとアップサイジング
      240
    • 9-4
      過給でよみがえるリーンバーン
      242
    • 9-5
      HCCI燃焼のその後と将来
      244
    • 9-6
      48V化とマイルドハイブリッドの展開
      246
    • 9-7
      ドイツのPHEV拡大戦略とそのカラクリ
      248
    • 9-8
      EVとFCVはCO2削減の切り札か?
      250
    • 9-9
      CO2排出量は発電形態で考えたい
      252
    • 9-10
      再生可能エネルギーと自動車用燃料
      254
    • 9-11
      見逃されている天然ガス自動車の実力
      256
    • 9-12
      次世代環境型パワートレーンの本命は?
      258
    • 9-13
      ロングストローク化の可能性
      260
    • 9-14
      可能性を秘めた対向ピストンエンジン
      262
    • 9-15
      熱効率50%をめざして
      264
    • COLUMN 2030年の自動車エンジンの夢
      266
  • エンジンをよりよく理解するための用語解説
    270
  • 索引
    275
  • 主な参考文献
    278
  • 写真/図版協力
    278
  • 著者プロフィール
    279
  • 本文中COLUMN
    • ストイキオメトリー(ストイキ:理論空燃比)
      017
    • 三元触媒
      027
    • 車の排気量
      047
    • 比熱比とは
      049
    • ピストンスピード
      059
    • PEMS
      139
    • 当量比とは
      145
    • ディーゼルエンジンのスワール
      147
  • INDEX
    • 記号・数字
      • φ-T線図
        144,154
      • 1次振動
        31
      • 2クラッチ多段変速機(DCT)
        163
      • 2次振動
        31
      • 4サイクルエンジン
        14
      • 10・15モード
        45,68
      • 48V
        246
    • A-C
      • A/F(空燃比)
        17,18
      • AMT(自動変速MT)
        163,169,180
      • AT(多段式自動変速機)
        163,164,176
      • BMEP(正味平均有効圧)
        58,112
      • BSFC(燃費率)
        64
      • CAFE(企業平均燃費)
        3
      • CCS
        253
      • CI(圧縮着火燃焼)
        16
      • Comb
        69
      • CVT(無段変速機)
        163,167,170
    • D-E
      • DC-DCコンバーター
        188
      • DCT(2クラッチ多段変速機)
        163,176
      • DMF(デュアルマスフライホイール)
        34,179
      • DPF
        29,77,138
      • ECU(エンジンコントロールユニット)
        158
      • EGR(排ガス還流)
        18,154
      • EGRクーラー
        154
      • EPA Comb
        69
      • EVC(排気バルブの閉時期)
        100
      • EVO(排気バルブの開時期)
        100
    • F-L
      • FCV(燃料電池車)
        188,206
      • FTP
        45,69
      • HCCI(均一予混合圧縮着火燃焼)
        19,46,244
      • HEV(ハイブリッド)
        188
      • HWFET
        69
      • IMEP(図示平均有効圧)
        58
      • IVC(吸気バルブの閉時期)
        100
      • IVO(吸気バルブの開時期)
        100
      • JC08
        45,69
      • LA4
        69
    • M-N
      • MBD(モデルベース開発)
        39
      • MBT(最適点火進角)
        62
      • MGU-H
        219
      • MGU-K
        219
      • MT(手動変速機)
        163,178
      • NA(自然吸気エンジン)
        64
      • NEDC
        45,69
      • NOx(窒素酸化物)
        16,18
      • NOx吸蔵触媒(NSC)
        151,156
      • NSC(NOx吸蔵触媒)
        151,156
    • P-R
      • PCCI
        46,144,150
      • PEMS
        139
      • PFI(ポート噴射)
        98
      • PHEV(プラグインハイブリッド)
        188,202,249
      • PM(煤)
        16
      • Pmax
        115
      • PV線図
        15
      • RDE
        45,71
      • RE(レンジエクステンダー)
        204
    • S-T
      • S/B(ストローク/ボア)比
        261
      • S/V(表面積/容積)比
        42,260
      • SC(スーパーチャージャー)
        78,120
      • SCR(選択還元触媒)
        135,157,238
      • SI(火花点火燃焼)
        16
      • SIP
        264
      • SKYAKTIV
        62,106,152
      • TC(ターボチャージャー)
        79
      • Tex
        115
    • V-W
      • VCP
        102
      • VGT(可変容量ターボ)
        140
      • VTEC
        130
      • VVL(可変バルブリフト)
        100
      • VVT(可変バルブタイミング)
        102,128
      • WG(ウェイストゲート)
        134
      • WGT(ウェイストゲートターボ)
        141
      • WLTC
        45
      • WLTP
        45,70
      • WOT(全開運転)
        34,110
      • 圧縮行程
        52
      • 圧縮着火燃焼(CI)
        16
      • 圧縮比
        21
      • アップサイジング
        241
      • アトキンソンサイクル
        23,67
      • インタークーラー
        24
      • インターセプトポイント
        114,231
      • インバーター
        188
      • ウェイストゲート(WG)
        134
      • ウェイストゲートターボ(WGT)
        141
      • ウォールガイド
        98,242
      • 運動エネルギー回生システム
        218
      • エアガイド
        98,242
      • エキゾーストブローイング
        215
      • エネルギー密度
        189
      • エンジンコントロールユニット(ECU)
        158
      • オーバーヒート
        38
      • オーバーラップ
        56
      • オットー(定容)サイクル
        14
      • 回生
        67,194
      • 外燃機関
        12
      • カウンターウエイト
        30
      • 過給
        76
      • 過給機
        57
      • 拡散燃焼
        142
      • 可変バルブタイミング(VVT)
        102,128
      • 可変バルブリフト(VVL)
        100
      • 可変容量ターボ(VGT)
        140
      • カム位相可変機構
        102
      • カム駒切り換え機構
        103
      • 還元触媒
        29
      • 慣性力
        32
      • 機械式過給機
        21
      • 機械式フライホイール
        229
      • 機械騒音
        36
      • 機械抵抗損失
        48,60,62
      • 気筒配列
        34
      • 吸気行程
        50
      • 吸気バルブ
        100
      • 吸気バルブの開時期(IVO)
        100
      • 吸気バルブの閉時期(IVC)
        100
      • 吸気リストリクター
        222
      • 均一予混合圧縮着火燃焼(HCCI)
        19,46,244
      • 空燃比(A/F)
        17,18
      • 偶力
        32
      • クールドEGR
        105
      • クラッチ
        162
      • 高圧EGR
        154
      • 高膨張比エンジン
        46
      • コモンレール
        76,89,148
      • コンバーター
        188
      • サイクル寿命
        189
      • 最適点火進角(MBT)
        62
      • 定容(オットーサイクル)サイクル
        14
      • 作動ガス
        54
      • サバテサイクル
        14
      • 酸化触媒
        29
      • 三元触媒
        27
      • シーケンシャルツインターボ
        139
      • シームレスシフト
        183
      • シェールガス革命
        258
      • 時間差駆動ハイブリッド
        200
      • 自然吸気エンジン(NA)
        64
      • 自動変速MT(AMT)
        163
      • 手動変速機(MT)
        163
      • 蒸気機関
        12
      • 正味平均有効圧(BMEP)
        58
      • シリーズハイブリッド
        188,194
      • シリーズパラレルハイブリッド
        188,194,198
      • シングルプレーン・クランクシャフト
        214
      • シンクロメッシュ
        184
      • スイング遮熱
        53
      • スーパーチャージャー(SC)
        78,120
      • スカイアクティブ
        62,106,152
      • 図示平均有効圧(IMEP)
        58
      • 煤(PM)
        16
      • スチール製ピストン
        87
      • ストイキ(理論空燃比)
        17
      • ストイキ直噴
        89
      • ストロングハイブリッド
        188
      • スプレーガイド
        98,242
      • スリーブバルブ
        262
      • スワール
        110,147
      • 成層リーンバーン
        17,98,129
      • 選択還元触媒(SCR)
        135,157
      • 戦略的イノベーション創造プログラム
        264
      • 掃気
        57,122
      • 走行性能線図
        74
      • ソレノイド
        149
      • ターボチャージャー(TC)
        56,120
      • 対向ピストンエンジン
        261
      • ダイナミック・プレッシャー・ターボ
        94
      • 大量EGR
        146
      • ダウンスピーディング
        75
      • 多段式自動変速機(AT)
        163
      • タンブル
        110
      • タンブル比
        111
      • 窒素酸化物(NOx)
        16,18
      • 直噴(筒内直接噴射)
        98
      • ツインスクロールターボ
        121
      • 定圧(ディーゼル)サイクル
        14
      • 低圧EGR
        154
      • ディーゼル(定圧)サイクル
        14
      • ディーゼルノック
        146
      • 低温酸化反応
        108
      • 低速プレイグニッション
        118
      • デュアルインジェクションシステム
        99
      • デュアルインジェクター
        99
      • デュアルマスフライホイール(DMF)
        34,179
      • 電子制御サーモスタット
        131
      • 電動ウォーターポンプ
        130
      • 電動スーパーチャージャー
        247
      • 電動フライホイール
        228
      • 天然ガス自動車
        256
      • 等圧燃焼
        15
      • 筒内直接噴射(直噴)
        98
      • 等容燃焼
        14
      • 当量比
        144
      • ドッグクラッチ
        183
      • トランスミッション
        162
      • トルク
        15
      • トルクコンバーター(トルコン)
        162,174
      • トルクベクタリング
        233
      • トルク変動
        34
      • 内燃機関
        12
      • 内部EGR(ホットEGR)
        57
      • 尿素SCR
        157
      • 熱エネルギー回生システム
        219
      • 熱効率
        42,44,58
      • 燃焼行程
        52
      • 燃焼騒音
        37
      • 燃費率(BSFC)
        64
      • 燃料電池自動車(FCV)
        206
      • ノッキング
        37,104
      • ノンスロットルエンジン
        51
      • 排ガス還流(EGR)
        18,154
      • 排気干渉
        121
      • 排気損失
        54,56
      • 排気バルブの開時期(EVO)
        100
      • 排気バルブの閉時期(EVC)
        100
      • 排気量
        47
      • ハイブリッド(HEV)
        66,188,194
      • バッテリー
        188
      • パラレルハイブリッド
        188,194,196
      • バランスシャフト
        31,126
      • バルブタイミング
        100
      • バルブトロニック
        85,102
      • パワートレーン
        33
      • パワー密度
        189
      • ピエゾ
        149
      • ピストンスピード
        59
      • ピナクルエンジン
        262
      • 比熱比
        49,62
      • 火花点火燃焼(SI)
        16
      • 負圧同調
        231
      • 不釣り合い慣性力
        32
      • プラグインハイブリッド(PHEV)
        188,202
      • プレイグニッション
        118
      • ブローダウン圧力
        106
      • 平均有効圧
        58
      • ヘロンバランサー
        35
      • 膨張比
        20,62
      • ポート噴射(PFI)
        98
      • 補機駆動損失
        61
      • ホットEGR(内部EGR)
        57
      • ポンプ損失
        50
      • マイルドハイブリッド
        188,195,246
      • マルチエア
        81,103
      • ミラーサイクル
        20,24,67
      • 無段変速機(CVT)
        163,167,170
      • 目玉
        45,64
      • モード走行
        44
      • モデルベース開発(MBD)
        39
      • 有効圧縮比
        20
      • 有効膨張比
        20
      • 容積比
        20,62
      • 予混合圧縮着火燃焼(PCCI)
        144
      • ライトサイジング
        241
      • リーン
        17
      • リーンバーン
        17
      • リーンブースト
        230
      • リタード
        21,28
      • リチウムイオン電池
        189
      • リッチ
        17
      • 理論空燃比(ストイキ)
        17
      • 冷却損失
        48,52
      • レシオカバレッジ
        162,172,176
      • レシプロエンジン
        30
      • レスシリンダー
        124
      • レンジエクステンダー(RE)
        188,194,204
      • 連続可変リフト動弁機構
        51,85
      • ロータリーエンジン
        40
      • ロックアップ
        174
      • ロックアップクラッチ
        162