「気筒休止エンジン」の版間の差分

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== 概要 ==

[[可変バルブ機構]]を内蔵した[[ロッカーアーム]](または[[バルブリフター]])を用いカムからバルブへの伝達を遮断させるか、何らかの方法でゼロリフトのカムに切り替える事で、[[ポペットバルブ|吸排気バルブ]]の両方を全閉・密着、吸排気および燃料供給を停止させることによって、目的のシリンダーを休止させる。この「休止」は[[熱機関]]の稼働サイクルとしての休止であり、動部品の往復・回転運動までが停止するわけではない。そのため、休止したシリンダーは断熱圧縮・膨張に近いサイクルとなり[[作動気体]]による損失は小さくなるが、部品同士の[[摩擦損失]]はなお存在する。

気筒休止させることによって、見かけ上、より[[排気量]]の小さなエンジンとなる。特に低負荷時に気筒休止させた場合、同等の出力を出すために[[スロットル|スロットルバルブ]]を相対的に大きく開けることになるため、[[ポンピングロス]]が低減され、[[燃料消費率|燃料消費]]と[[排気出ガス]]排出量を低減できる。運転者による[[アクセルペダル]]の入力とは無関係にスロットル開度を変化させる必要があるため、スロットル制御には一般的に[[ドライブ・バイ・ワイヤ]]が用いられる。また、単純に稼働している気筒数が減ることで実質的な総排気量が減り、[[アイドリング]]時などは燃料消費量が減る。なお、気筒休止中も[[点火プラグ]]は放電している。これは気筒復帰した際に点火プラグの汚れで失火するのを防ぐためである。

[[V型エンジン]]を持つ大型トラック等にあっては、アイドリング時に片バンクを休止させる機構を持つものが多かった。

また、[[フォーミュラ1カー|F1カー]]などにおいても気筒休止エンジンは存在するが、これは燃費向上を目的としたものではなく、コーナーで速度（エンジン出力）を落としつつも高い回転数を維持することで、コーナーを抜けた後の立ち上がりを確保するためである{{Efn|例えば単純に考えて、半分の気筒を休止させれば回転数を維持したまま出力を半分まで落とせる。}}。

== フライホイール効果 ==

気筒休止エンジンでは、気筒停休止中しているシリンダーの[[ピストン]]も上昇・降下を繰り返す。そのため、気筒休止に移った瞬間において、[[死点|下死点]]付近でバルブが閉じた場合は内部の空気が圧縮されるが、次の行程では圧縮された空気によってピストンが押し返される。逆に、[[死点|上死点]]付近でバルブが閉じた場合は[[負圧]]として働く。このため、[[クランクシャフト]]の回転エネルギーを[[圧縮空気]]（又は[[負圧]]）に変換して蓄える形の、一種の[[フライホイール]]として機能する。[[直列4気筒|直列4気筒エンジン]]ではアイドリング時などはフライホイールを大きくした場合と同じ効果により安定するが、[[V型6気筒]]では片バンクを停止させるため、[[エンジンの振動|振動]]が大きくなり、アイドリング時は気筒停止させていない。

== 気筒休止エンジンの課題 ==

気筒停止した時の振動の低減や、気筒停止に切り替えた時の出力変化をいかに低減させながら、気筒停止運転をいかに長く作動させるかが課題である。[[ゼネラルモーターズ|GM]]では気筒停止で作動させられる間隔が短く、思ったほど低燃費効果が現れないとしている。

またバンクごとに[[触媒]]をもつV型エンジンにおいて片バンク休止を行う場合、触媒の温度を維持するために適宜休止するバンクを切り替える必要がある。

上記の課題の他にも気筒休止以外で低負荷時のポンピングロス低減が図りやすくなっている点もある。例えば現在[[DOHC]]を中心に普及している位相変化タイプの[[可変バルブ機構|可変バルブタイミング機構]]においては作用角の広いカムを用い、遅角する事で吸気バルブの遅閉じによるポンピングロス低減が図れる他、同じくポンピングロス低減に有効な[[排気再循環|EGR]]導入を多く行う事が増えたため、機構や制御が複雑となる気筒休止をさらに採用するメリットが低減している側面もある。

ただし位相変化タイプの可変バルブタイミング機構の採用が難しく、気筒休止機構を内蔵できるロッカーアームがもとより存在している[[SOHC]]および[[OHV]]においては現在でも有効であり、導入しやすい機構ともいえる。

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* 1990年代に、[[メルセデス・ベンツ]]が[[V型12気筒]]、V型8気筒エンジンに採用した。

* [[1992年]]に、三菱自動車が[[三菱・ギャラン|ギャラン]]の直列4気筒、[[V型6気筒]]エンジンに、[[MIVEC|MIVEC-MD]]と称して採用した。

* [[2001年]]に、[[本田技研工業|ホンダ]]が[[ホンダ・シビックハイブリッド|シビックハイブリッド]]のエネルギー回生効率を向上させるため、減速時のエンジンブレーキを低減する目的で、4気筒のうち3気筒の休止を採用した<ref>{{Cite press release |和書 |title=「シビック ハイブリッド」に採用予定の新ＩＭＡシステムを発表 |publisher=本田技研工業 |date=2001-09-04 |url=httphttps://wwwglobal.honda.co./jp/news/2001/4010904b.html}}</ref><ref>{{Cite press release |和書 |title=FACT BOOK 製品情報 CIVIC Hybrid |publisher=本田技研工業 |date=2001-12-13 |url=httphttps://www.honda.co.jp/factbook/auto/civichybrid/200112/02_1.html}}</ref>。

* [[2003年]]に、ホンダが[[ホンダ・インスパイア|インスパイア]]のV型6気筒に、VCMと称して採用した。これは[[ホンダ・エリシオン|エリシオン]]や[[ホンダ・アコードハイブリッド|アコードハイブリッド]]、[[ホンダ・ラグレイト|北米仕様オデッセイ]]にも採用された<ref>{{Cite press release |和書 |title=走行状況により燃焼気筒数を切り替える可変シリンダーシステム採用の「Ｖ６　３．０Ｌ　ｉ－ＶＴＥＣエンジン」を新開発 －新型インスパイアに搭載－ |publisher=本田技研工業 |date=2003-06-18 |url=httphttps://wwwglobal.honda.co./jp/news/2003/4030618.html}}</ref><ref>{{Cite press release |和書 |publisher=本田技研工業 |url=httphttps://www.honda.co.jp/factbook/auto/INSPIRE/200306/04.html |title=FACT BOOK 製品情報 INSPIRE |date=2003-06-18}}</ref>。

* [[2004年]]に、[[クライスラー]]が[[クライスラー・ヘミエンジン|ヘミエンジン]]に、MDS（[[:en:Multi-Displacement System]]）と称して採用した。

* [[2005年]]に、GMがDisplacement on Demandと称して採用した。ホンダが[[ホンダ・シビックハイブリッド|シビックハイブリッド]]の新モデルに4気筒すべての休止を採用した。

* [[2007年]]に、ホンダが北米向けアコード及びインスパイアのV6エンジンに、6-4-3と3段階に気筒数を切り替える新型のVCMを採用した。4気筒運転時には各バンクの2気筒ずつが運転される<ref>{{Cite press release |和書 |title=インスパイアをフルモデルチェンジし発売 |publisher=本田技研工業 |date=2007-12-19 |url=httphttps://wwwglobal.honda.co./jp/news/2007/4071219-inspire.html}}</ref><ref>{{Cite press release |和書 |title=FACT BOOK 製品情報 INSPIRE |publisher=本田技研工業 |date=2007-12-19 |url=httphttps://www.honda.co.jp/factbook/auto/INSPIRE/200712/07.html}}</ref>。

* [[2011年]]に、メルセデス・ベンツが[[メルセデス・ベンツ・SLKクラス|SLK55 AMG]]の[[メルセデス・ベンツ・M152エンジン|M152]] V8エンジンに「AMGシリンダー・マネジメント」の名称で気筒休止を採用した<ref>{{Cite news |title=筋肉バカとはもう言わせない！【AMGの新型V8エンジン】 |newspaper=Cliccar |date=2011-07-23 |publisher=三栄書房 |url=https://clicccar.com/2011/07/23/44684/}}</ref><ref>{{Cite news |title=【インプレッション・リポート】メルセデス・ベンツ「SLK55 AMG」 |newspaper=Car Watch |date=2012-02-06 |publisher=インプレス |url=https://car.watch.impress.co.jp/docs/news/impression/507998.html}}</ref>。

* [[2012年]]に、[[フォルクスワーゲン]]が[[フォルクスワーゲン・ポロ|ポロ]]・BlueGTに「[[Audi valvelift system|アクティブ・シリンダー・テクノロジー]]」(ACT)の名称で気筒休止を採用し欧州で発売した<ref>{{Cite news |title=【ジュネーブモーターショー12】VW ポロ にブルーGT…気筒休止システム搭載のエコスポーツ |newspaper=Response. |date=201203-07 |publisher=イード |url=https://response.jp/article/2012/03/07/170996.html}}</ref>。日本では「アクティブ・シリンダー・マネジメント」の名称で[[2013年]][[フォルクスワーゲン・ゴルフ|ゴルフ]] TSI ハイライン<ref>{{Cite press release |和書 |title=フォルクスワーゲン、新型ゴルフをフルモデルチェンジし発売　衝突軽減ブレーキを全車標準装備し、ゴルフ史上最高の燃費により全車エコカー減税100％に |publisher=フォルクスワーゲングループジャパン |date=2013-05-20 |format=PDF |url=https://www.volkswagen.co.jp/content/dam/vw-ngw/vw_pkw/importers/jp/volkswagen/news/2013/000990_web.pdf/_jcr_content/renditions/original./000990_web.pdf}}</ref> に搭載され（ポロ・ブルーGT<ref>{{Cite press release |和書 |title=フォルクスワーゲン ポロ史上最高の低燃費モデル「ポロ ブルーGT」販売開始 “BlueMotion meets GTI”をコンセプトに環境性能と動力性能を高次元で両立 |publisher=フォルクスワーゲングループジャパン |date=2013-09-10 |format=PDF |url=https://www.volkswagen.co.jp/content/dam/vw-ngw/vw_pkw/importers/jp/volkswagen/news/2013/001014_web.pdf/_jcr_content/renditions/original./001014_web.pdf}}</ref> に先行して）発売された。