自動車エンジン設計の第一人者である畑村耕一によるエンジン技術の解説書。美しい写真とカラーイラストで解説しています。自動車エンジンの進化をしっかり解説するとともに、排ガス不正から実用燃費とカタログの差、プラグインハイブリッドの問題点など、これからの課題についても解説しています。

はじめに Chapter1　エンジンの原理と進化

1-1　往復ピストンエンジンの誕生

1-2　4サイクルエンジンの燃焼サイクル

1-3　燃焼の種類：SIとCI

1-4　燃焼の種類：HCCI

1-5　容積比・圧縮比・膨張比とエンジンの熱効率

1-6　高効率を実現するアトキンソンサイクル

1-7　吸気を冷却するミラーサイクル

1-8　エンジンの排ガス1

1-9　エンジンの排ガス2

1-10　エンジンの振動：不釣り合い振動

1-11　エンジンの気筒配列と不釣合い運動

1-12　エンジンの振動：トルク変動

1-13　エンジンの騒音：機械騒音／燃焼騒音

1-14　エンジンの耐候性・耐久性と開発の実際

COLUMN　ロータリーエンジンの誕生と生きる道



Chapter2　エンジンは「熱効率」で語れ

2-1　各種エンジンの熱効率

2-2　自動車用エンジンの熱効率

2-3　自動車用エンジンの燃費向上の方法

2-4　燃焼エネルギーの行方

2-5　吸気行程の仕事とポンプ損失

2-6　燃焼による温度上昇および冷却損失

2-7　シリンダー圧力の回転力への変換と排気損失

2-8　排気行程の仕事＋ポンプ損失

2-9　図示仕事と正味仕事＋機械損失

2-10　機械損失と補機駆動損失

2-11　エンジンの損失低減と燃費向上

2-12　過給ダウンサイジングの燃費向上原理

2-13　ハイブリッドの燃費向上原理

2-14　走行モードとクルマの燃費

2-15　世界共通モード燃費導入へ

COLUMN　SKYACTIV-G誕生の原点



Chaoter3　「普通のエンジン」が「過給ダウンサイジング」を指す時代

3-1　自動車エンジンのトルク特性

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

3-3　過給ダウンサイジングガソリンエンジン1

3-4　過給ダウンサイジングガソリンエンジン2

3-5　ダウンサイジングの先を行くVW／アウディ

3-6　モジュール設計を徹底したBMW

3-7　元気が戻ってきたメルセデス・ベンツ

3-8　そのほかヨーロッパのダウンサイジングエンジン

3-9　アメリカでも過給ダウンサイジングが始まった

3-10　日本の過給ダウンサイジングガソリンエンジン

3-11　マツダの過給ダウンサイジング

COLUMN　ミラーサイクルと掃気向上



Chapter4　進化を続けるガソリンエンジン

4-1　燃料噴射システムの進化

4-2　バルブタイミングの役割

4-3　可変バルブタイミング機構の進化

4-4　自然吸気エンジンのノッキング抑制

4-5　マツダSKYAKTIV-Gのノッキング抑制法1

4-6　マツダSKYAKTIV-Gのノッキング抑制法2

4-7　CVTと相性のいい高膨張比エンジン

4-8　過給ダウンサイジングエンジンのトルク制約

4-9　過給ガソリンエンジンのノッキング抑制法

4-10　低速プレイグニッションとは

4-11　増加する過給ガソリンエンジンのBMEP

4-12　過給システムの進化1

4-13　過給システムの進化2

4-14　過給ダウンサイジングと気筒数の減少1

4-15　過給ダウンサイジングと気筒数の減少2

4-16　過給ダウンサイジングの部分負荷燃費向上技術

4-17　進化する冷却システム

COLUMN　SKYACTIVの開発とマツダの奇跡



Chapter5　進化を続けるディーゼルエンジン

5-1　世界のターボ過給ディーゼルエンジン

5-2　過給ディーゼルエンジンの技術

5-3　厳しくなる排ガス規制

5-4　過給システムと過給機

5-5　ディーゼルエンジンの燃焼1

5-6　ディーゼルエンジンの燃焼2

5-7　超高圧燃料噴射システムとインジェクター1

5-8　超高圧燃料噴射システムとインジェクター2

5-9　NOxとPMの排出低減

5-10　マツダSKYAKTIV-Dの最新技術

5-11　高圧＆低圧EGRとEGRクーラー

5-12　NOxとPMの後処理技術

5-13　高度化するエンジン制御

COLUMN　VWの幼稚なディーゼル不正



Chapter6　トランスミッションの最新動向

6-1　トランスミッションの役割と種類

6-2　トランスミッションの種類とシェア

6-3　トランスミッションと燃費

6-4　実用燃費とカタログ燃費の「差」

6-5　CVTの燃費改善1

6-6　CVTの燃費改善2

6-7　ロックアップ領域が拡大するトルコン

6-8　ATとDCTの多段化

6-9　MTの進化

6-10　AMTの進化

6-11　駆動トルク切れのないF1のトランスミッション

6-12　開発が進む量産向けシームレスシフト

COLUMN　ガラパゴス化した日本の自動車技術



Chapter7　「電気」の新しい使い方

7-1　電動車両の構成要素

7-2　電気自動車の特徴

7-3　電気自動車は高級スポーツ車に最適？

7-4　ハイブリッドの種類と特徴

7-5　パラレルハイブリッド

7-6　シリーズパラレルハイブリッド

7-7　時間差駆動のハイブリッド

7-8　プラグインハイブリッド

7-9　レンジエクステンダー

7-10　燃料電池車1

7-11　燃料電池車2

COLUMN　電気自動車の普及と石炭火力発電



Chapter8　熱効率の競争を始めたモータースポーツ

8-1　高回転化に突き進んだF1エンジン

8-2　F1特有の「排気」開発

8-3　最新F1パワーユニット1

8-4　最新F1パワーユニット2

8-5　最新F1パワーユニット3

8-6　日本のレースエンジン開発

8-7　世界耐久選手権（WEC）のパワーユニット1

8-8　世界耐久選手権のパワーユニット2

8-9　世界耐久選手権のパワーユニット3

8-10　量産開発に生きるリーンブーストと負圧同調

8-11　電気自動車のレース　フォーミュラE

COLUMN　F1：両立しない「熱効率」と「音」



Chapter9　見えてきた次世代エンジン

9-1　厳しくなる排ガス＆燃費規制

9-2　明るくないディーゼルエンジンの将来

9-3　ライトサイジングとアップサイジング

9-4　48V化とマイルドハイブリッドの展開

9-5　ドイツのPHEV拡大戦略とそのカラクリ

9-6　EVとFCVはCO2削減の切り札か?

9-7　CO2排出量は発電形態で考えたい

9-8　再生可能エネルギーと自動車用燃料

9-9　次世代環境型パワートレーンの本命は？

9-10　見逃されている天然ガス自動車の実力

9-11　過給でよみがえるリーンバーン

9-12　HCCI燃焼のその後と将来

9-13　ロングストローク化の可能性

9-14　可能性を秘めた対向ピストンエンジン

9-15　熱効率50％をめざして

COLUMN　2030年の自動車エンジンの夢



エンジンをよりよく理解するための用語解説

おわりに