第２世代エスティマハイブリッドコミュのエスハイとガスエスのエンジンの違い

スペックの数値がチョット読める程度の素人エスハイ乗りなんですが、教えて下さい。

ご存知のようにエスハイもガスエスも同じボアｘストローク、排気量のエンジンを使っていますね。それぞれのカタログスペックは、

エスハイ：150馬力/6000　19.4Kg/4000
ガスエス：170馬力/6000　21.8kg/4000

両方とも、最高馬力/トルクの回転は変わりませんね。よって、エスハイはトルクを細らせた分だけ、馬力が落ちています。トルクを細らせた目的は多分”燃費”でしょうね。それでは回転数が同じなのに、何が違ってトルクが違うのか調べると、圧縮比でした。

エスハイ＝12.5
ガスエス＝9.8

ここで”あれ？”って思いました。
昔、ハイオク＝高出力エンジンについて調べたことを思い出すと・・・・

高出力にするには、高圧縮比にする。しかし、そのままレギュラーガソリンを送ると、上支点（？）の手前で爆発が始まってしまい、予期した出力が得られない。そこで、オクタン価の高い（？）＝爆発しにくいガソリン仕様とすることで、高圧縮比にしても、爆発をコントロールすることにより、高出力を得ることが出来る、だったかと。

エスハイ・ガスエスの圧縮比の比較は両者ともレギュラーですが、私の理解では、高圧縮比＝高出力⇔低燃費　となるような気がするのですが・・・・・

あくまで素人考えなんですが、どなたか教えて下さい。

コメント(15)

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[1] mixiユーザー 07月02日 18:13

ミラーサイクル、またはアトキンソン・サイクルで検索してみてください。

[2] mixiユーザー 07月02日 19:13

↑　コメありがとうございます。

ミラーサイクルで見てみました。
”高圧縮比の方が「熱効率」はよくなる、しかし、ガソリンの場合はノッキングの問題が起きる、そこでミラーサイクル・・・・”ということのようですね。

熱効率＝高出力と考えると、”ハイオク仕様”のエンジンは理解出来ますが、”低燃費”を目指したエスハイのエンジンをノーマルのガソリンエンジンに比べて圧縮比が高い、という事実を理解するには至りません。素人なんで、もう少し分りやすく教えていただけると助かります。

[3] mixiユーザー 07月02日 19:29

素人の理解です。　間違っていたらごめんなさい。

メカニカルな排気量は2400CCですが、下死点よりも行き過ぎてからバルブが閉じ、圧縮を始める
ので実質の排気量としては1800ｃｃから1900ｃｃの間くらいらしいです。　膨張時は2400ｃｃなので
膨張比が稼げるということみたいですね　　燃料消費率的な観点では1800ｃｃエンジンに近いと
いうことかもしれません。　

ただ、ミラーサイクルエンジンは低回転時のトルクがすかすかなので電動アシストなしでは使い
ものにならないのだと思います。

[4] mixiユーザー 07月02日 19:59

またまた、コメありがとうござます。

＞圧縮を始めるので実質の排気量としては1800ｃｃから1900ｃｃの間くらいらしいです。

なるほど、バルブのタイミングで”実質圧縮する空間＝燃料を吸い込む領域　を1800-1900、膨張は2400”として、”燃費”を稼ぐってことですね。それで、”なんらかの理由”で圧縮率もガスエスより高めているってことですね。

決して難癖つけるつもりは無いんですが・・・・・

実質1.8リットルのエンジンにしては、150馬力というのは”高出力”ですよね。それが多分”膨張が2.4リットル容積”に起因しているのでしょう。もしこの理論が正しければ、”膨張域を確保して、バルブタイミングで燃料の吸い込みを制御＝少なくして、低燃費且つ高出力のエンジン”っていうのが他にあってもいいですが、それは存在しないですね。その理由は低回転時のトルクが細いというのが理由なんですかね？（今思い出しましたが、薄い混合比を爆発させる、ＣＶＣＣなんてエンジンが30年以上前にホンダでありましたね！）

結構マニアックな展開になってきたので、質問した本人も手に追えなくなりつつありますが・・・・・・

[5] mixiユーザー 07月02日 20:31

＞実質1.8リットルのエンジンにしては、150馬力というのは”高出力”ですよね。
なるぼど、そういわれてみればそうですねー。　圧縮比から換算しますと1852ccくらいになりますが、
混合比にもよりますので実質といえばもっと大きな排気量に相当するのかもしれません。

タコメータを付けて走った事があるのですが、かなり踏んでも4000回転を超える事はまれでした。
通常走行で使うのは1500回転から2500回転くらいだと思いますのでエンジンから100馬力を超える
出力を得る事はめったに無いのではないかと思います。　システム出力が190馬力とうたっています
ので、モーターアシストがかなり効いているとも言えるかもしれません。

もう一歩突っ込んだ技術的な説明は識者にお願いいたします。　（汗）

[6] mixiユーザー 07月02日 20:40

↑　またまた、コメありがとうございます。

＞システム出力が190馬力とうたっていますので、モーターアシストがかなり効いているとも言えるかもしれません。

この情報は耳寄りです。
プリウスのカタログに、ガス＝99馬力、モーター＝82馬力、システム馬力＝136馬力　とあるので、トヨタにガス＋モーター＝システム　の”方程式”と、エスハイのシステム馬力・システムトルクを質問しましたが、すべてにつき”社外秘”と、さすがトヨタらしく”教科書どおり”の回答しかきませんでした。

販売店経由で、しつこく聞いてみると、プリウスの場合は、もともとフィールダーの1.8リットルのエンジンと同様だから、その出力と同じ136馬力では？との回答でした。それが正しいと、エスハイのシステム馬力は、ガスエスと同じ170馬力だと思っていましたが・・・・・・４ＷＤだから＋２０馬力？？？

[7] mixiユーザー 07月02日 20:59

ハイブリッド車の場合システム出力の数値はあまり意味は無いかもしれませんね。
たとえばシステム出力の上限を150馬力にしても常用域のトルクを増やせばパワフル感を上げる
事もできてしまいます。　ハイブリッドコントローラのチューニング次第ですね。　

なんといってもモータ出力のスペックは143馬力と68馬力ですからね。　バッテリとインバータの
能力が無制限ならとんでもないじゃじゃ馬にする事ができるはずです。　
トルクも凄いので４輪がホイールスピンするような事もできるのではないでしょうか？

実際に感じる所はバッテリのダメージを少なくする事を最優先の設定になっており、モーターの
能力を活かしきっていないように感じます。

省エネ志向に反しますが、バッテリを1万キロ程度で交換するという前提でチューニングすれば
体感的には280馬力の車に仕立てる事もできるのではないかと思います。

ハイブリッドコントローラを弄れたら楽しそうですが、無保証、ディーラー出入り禁止になってしまう
ことでしょう。（笑）

[8] mixiユーザー 07月02日 21:01

↑　これはあくまで根拠の無い「妄想」です・・・・　　＾＾；　　　お間違いの無きよう。

[9] mixiユーザー 07月02日 22:33

> プリウスのカタログに、ガス＝99馬力、モーター＝82馬力、システム馬力＝136馬力　とあるので、トヨタにガス＋モーター＝システム　の”方程式”と、

エンジン出力と「ＨＶバッテリー出力」を合計するとシステム出力になります。
モーター最高出力はシステム出力と関係なかったりします。(^_^;)

[10] mixiユーザー 07月02日 22:41

「リチウムにすれば」なんて"安易"な突っ込みはしないでください。

突っ込むのであれば出力特性と発熱特性と安全性、耐久性が今のニッケル水素より優位だとの資料を明示してくださいね・・・
特に耐久性を・・・
勉強させてください！(^○^)

エネルギー密度の差による軽量化には有効だとは思いますが・・・(^_^;)

[12] mixiユーザー 07月02日 23:07

で、本題。
と行きたいところですが・・・
　　　　　　　　私も完全には判っていない。（核爆）

上死点－下死点間での計算値としての圧縮比と、実際の燃料や空気を入れた時の圧縮比が違うのは通常の（ここではガスエスとしましょう）オットーサイクルとバルブの開いているタイミングが違うってことです。
＃実行の排気量はワタヤンさんが書いた感じってことで・・・

圧縮比だけではなく、空燃比も考慮すれば良いと思います。多分・・・(^^;)

で、なぜ、こんなことをしているかというと・・・
ポンピングロスの低減と解釈すれば良いと思います。
＃ポンピングロス
http://www.google.com/search?q=%E3%83%9D%E3%83%B3%E3%83%94%E3%83%B3%E3%82%B0%E3%83%AD%E3%82%B9&rls=com.microsoft:ja:IE-SearchBox&ie=UTF-8&oe=UTF-8&sourceid=ie7&rlz=1I7ADBR_ja

[13] mixiユーザー 07月02日 23:43

八っつぁんさん：

コメありがとうございます。またまた教えて下さい。

まず本題から。

要は、バルブタイミングがエスハイとガスエスでは違うって事ですね。確かにこれはスペックには出てこない。そのために圧縮比もバルブのタイミングに合せて、最適にしている、その目的は、燃費向上、その結果最大トルクが細くなった、ってことですかね？

（同じエンジンベースでバルブタイミングが違うというのは珍しいケースと思いますが、大昔OHCのエンジンのヘッドを替えてDOHC=2バルブ化にして、高回転＝高出力にしたエンジンがありました。これは”D”の機構が違いますが、当然バルブタイミングも違うでしょう。トルクまでは覚えていませんが、間違いなく最高出力の回転数は違っていたはずです。今回の疑問のスタートは、２つのエンジンの出力・トルクは当然違ってもいいのですが、なぜその発生回転数が同じなのかが疑問となったわけで・・・・・・・）

カタログにはトルクカーブのグラフが無いので分らないのですが、最大トルクが細くなった分、低速トルクは太くなっているのですかね？

↑の書き込みにもありましたが、燃費重視のＣＶＴは確かに回転域は低いですよね。そこのトルクを太くした？ってこと？あるいは、アイドリング（900回転）で発電機を回すため、その近辺のトルクを付加した？（ガスエスは720回転）

いろいろ分らんことがありますね。

次にシステム出力ですが、”ＨＶバッテリー出力”ってカタログスペックにはないですよね。要は”バッテリーの容量＝仕事量＝出力”ってことですか？そうなると、Ｍａｘはバッテリー容量で決まるわけですから、エスハイの場合、前モーター（143馬力）or後モーター（68馬力）のどちらかが無くなっても、スペック上のシステム出力は変わらない、って、変な状況になりませんか？あくまで予想ですが、もしフロントモーターのみ取り外したら、確実に”出力”が落ちるような気がするのですが・・・・（あくまで最高システム出力ですから、リミッター無しの最高限界速度にでも挑戦しなければ、両者の違いは体感できないでしようが・・・・・）

要は、エスハイのシステム出力・システムトルク、およびプリウスのカタログに出ている”他社マイルドハイブリッド：エンジン＝82馬力、モーター=20馬力”の同情報が知りたいんですが・・・・・（知ってどうするという突っ込みはご勘弁
システムトルクは別として、システム出力＝136馬力とプリウスのカタログで明記しているのだから、トヨタは”社外秘”なんて逃げを打つんじゃなくて、根拠をしりたいだけです。）

*今カタログを確認しましたが、”システム出力”が正しいようです。
　”社内測定値”とあるから、本当に測定しただけの値かな？でも、
　”理論値”が無ければ、その測定値が仕様どおりなのか判断できないはず。

[15] mixiユーザー 07月03日 01:38

まず。
いろいろわからんことがあると言うことですが。
ガスエスとエスハイのエンジン発生トルクのタイヤへの出力の仕方がまったく違うと認識くださいますよう。(^^;)

> そのために圧縮比もバルブのタイミングに合せて、最適にしている、その目的は、燃費向上、その結果最大トルクが細くなった、ってことですかね？

圧縮比はオットーとミラーは同じ土俵に上げれないので比較しないほうが良いと思います。

トルク特性については、駆動モーターを追加することによってミラーの弱点を補完することができるとお気楽に考えればよいかと。（笑）
ただ、考え違いしないでほしいのですが、公道を普通に走るのにカタログに描かれている最高出力スペックは必要無いのです。

> 燃費重視のＣＶＴは確かに回転域は低いですよね。

現行エスハイのＣＶＴのことでしょうか？
車においてのＣＶＴの意味はご存知なのでしょうか？
はい。無断変速機です。
これは変速比を無段階にするということです。
減速ギヤ比が無段なのではありません。
THS-2 の場合は特に。(^_^;)
根本がまったく違います。
エンジンで発生した「トルク」の配分比率は完全固定です。
タイヤと発電機に遊星ギヤの比率で配分されます。

> ２つのエンジンの出力・トルクは当然違ってもいいのですが、なぜその発生回転数が同じなのかが疑問となったわけで・・・・・・・

偶然では？(^_^;)

> システムトルクは別として、システム出力＝136馬力とプリウスのカタログで明記しているのだから、トヨタは”社外秘”なんて逃げを打つんじゃなくて、根拠をしりたいだけです。

予想ですが、事情をしらない消費者からの問い合わせが多いからなんですかね～(^_^;)

> 次にシステム出力ですが、”ＨＶバッテリー出力”ってカタログスペックにはないですよね。

ないです。

> 要は”バッテリーの容量＝仕事量＝出力”ってことですか？

容量じゃなくて出力（＝仕事量）です・・・。
容量はボリュームなので出力とは関係ありません。
出力はバッテリーにおいては放電特性であり、単位時間あたり何ワット出せるかで、何ジュール出せるかなんです。
＃そのエネルギーをどれだけの時間出せるかが容量でです

> エスハイの場合、前モーター（143馬力）or後モーター（68馬力）のどちらかが無くなっても、スペック上のシステム出力は変わらない、って、変な状況になりませんか？あくまで予想ですが、もしフロントモーターのみ取り外したら、確実に”出力”が落ちるような気がするのですが・・・・

フロントモーターを無しの状態にして走るのは THS-2 の構造上、絶対に不可能ですが、リヤモーターを無しにして走ることは可能なはずです。
整備モード２ＷＤでアクセル全開で走ってみてみてください～。
通常と代わらないはずですよ～
　　　　　　　　　多分・・・(^_^;)

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