ダウンサイジングターボ失敗、時代遅れは、誤りだった

ダウンサイジングターボの概要

2010年代前半、欧州ではダウンサイジングターボ化が完了していた時代ですが、「日本ではハイブリッド車全盛の中で、ターボは昔の技術」というイメージが主流でした。

2020年代に入り、日本メーカーのエンジンもやっと内燃エンジンでダウンサイジングターボの比率が増えてきた状況です。ダウンサイジングターボ失敗や時代遅れなどの意見は現状に合わなくなっています。

ターボ車の歴史として

• 1962年：アメリカ、GMオールズモビルのカトラス・ジェットファイアーにオプション設定。
• 1973年：ドイツ、BMW2002ターボ
• 1979年：日本、日産セドリックターボ(430型）

となり、高出力な反面、燃費やメンテナンスに課題を抱え、次第に排気ガス規制の強化によりターボ車は消えていく運命となります。そして、2006年以降のダウンサイジング直噴ターボにより、新世代ターボ車が脚光を浴びるのは先の話です。

国産の従来型ターボの歴史

国産車もターボ車のラインナップが拡充しました。特に日本の小排気量車にとってのアンダーパワー解消には効果があったようです。1980年代の日本車はターボ王国であり「TURBO」のステッカーが誇らしげでした。ターボ車のデメリットを解消すべく、高機能化も進みます。ターボ搭載したスカイラインジャパンの後継となる鉄仮面スカイライン

• インタークーラーの装着（空気を冷やしてよりパワー向上を図る）
• ツインターボ化（タービンの小型化、分散化）
• 軽量化、高耐久性（セラミックタービン、特殊合金）

ターボから大排気量化へ突き進んだ1990年代

1989年に消費税の導入と引き替えに自動車税制が改訂され、物品税も廃止された事により、3ナンバー車（排気量2千超の割高感）の不利が実質的に解消されました。この点が一番重要です。

限られた排気量の中で、よりパワーを獲得するためのターボ装着が、大排気量でも良いというユーザーの価値観の大変革が起きます。結果、「パワー獲得＝排気量の大型化」を許容するユーザーが増え、レクサスLSやクラウン3リッター、4リッターV8の国産大排気量車が一斉に登場した時期とも重なります。並行して、国産280ps規制を頂点とした、ハイパワーターボ車も廃れていきました。

レクサスが2020年前半になっても、未だに5リッターV8のNAエンジンをモデルの頂点に据えてラインナップしているところなど、世界の潮流から完全に出遅れていることがわかります。

ダウンサイジングの排気量、気筒数の単純分け

メルセデスSクラスやBMW7シリーズでも4気筒ターボを積むように、多段ATと低速からの圧倒的なトルクにより、静粛性とトルクを求めた大排気量と多気筒主義に終止符が打たれました。
6気筒モデル以上は、よりハイパワー志向の高級モデルとしての扱いになり、一般ニーズとしては4気筒ターボで十分なドライバビリティと静粛性が得られるのが、現在の実情です。4気筒ターボを例に挙げれば、排気量が2/3以下になっていますので、ターボで燃費が悪化しようが、従来の3.0Lエンジンよりも確実に燃費は良くなることが素人でも理解できるでしょう。

ダウンサイジング前	ダウンサイジング後
6.0L超　V12　NA	6.0L　V12ターボ
6.0～5.0L-V8　NA	4.5L～4.0L　V8ターボ
4.0～5.5L-V8　NA	3.0L～3.5L　直6/V6ターボ
2.5～3.0L-V6/直6　NA	1.5L～2.5L　直4ターボ
1.5～3.0L-V6/直6　NA	1.0L～1.5L　直3ターボ

多段ATと低速域での圧倒的トルクにより、従来よりも早く加速を完了させ、低い回転数で高速巡行を行います。もはや、過去のエンジンとして、燃費や加速で全く勝ち目はありません。欧州車では、ダウンサイジングターボエンジンとPHVを組み合わせた車を多数ラインナップしています。

直6復活はダウンサイジングが理由

単に4気筒を伸ばして6気筒にした方がコストが安いからです。3/4/6と気筒数を増やすことがコスト低減に繋がっているだけです。6気筒エンジンですが、欧州車や国産車ではV8のNAに対するダウンサイジングターボなのです。V6ターボのトヨタ製V35Aエンジンは、あえて直6とせずV6ターボ化により、V8NAをレクサスLSから外しています。

ダウンサイジングターボのメリット

ターボ車の歴史は、古くパワー重視、ドッカンターボ、燃費悪化という負のイメージもありました。

ターボのメリット・効果

• 最新ターボは、1500回転程度から、ターボによる最大トルクが得られる。
• 30年前には無かった直噴エンジンの効果でもある。
• 30年前には無かった多段ATやCVTによるギアレシオの精細化の効果も大きい。
• 結果、エンジン回転数を上げずに加速が完了する。

オイル、ターボの精度、周辺装置、コンピュータの品質向上効果。

勿論、高回転域を多用すれば、ターボ過給による燃費消費量の増大もありますが、排気量を下げ、気筒数削減によるフリクションロスの削減効果が大きいのです。
ターボチャージャー自体は、捨てている排気エネルギーを再利用しているので燃費の悪化要因にはなりません。
従来はターボチャージにより、多くの空気とガソリンを吸い込んでしまい燃費も悪化してしまいましたが、30年前のターボ車とテクノロジーのとしての最大の違いは、以下の点です。

ダウンサイジングターボの特徴

• シリンダー内の直接燃料噴射により、最小のガソリン使用量にコントロール可能。
• 従来のターボでは考えられない圧縮比１０以上。
• １５００回転程度で最大トルクを発生。

ターボや直噴システムについては、従来のNAエンジンには無い追加システムです。
これらが故障するリスクについては、今後注視していく必要はあると思います。

税制面のメリット

日本のように排気量で各種税金に差がある場合では、ダウンサイジングによる排気量が大きく下がりますので、燃費だけでなく、税制面での削減効果もあります。

ダウンサイジングターボのデメリット

特に頻繁なアイドリングストップによる停止によって、タービンの冷却やオイルメンテナンスがデメリットとして挙げられるでしょう。

従来型ターボの特性と欠点（デメリット）

BMW2002に市販車で初めて搭載されて以降、全世界のメーカーへ拡大していきます。従来型ターボは、タービンによる過給にタイムラグがあり、ターボが効くまでのターボラグや過給が効いた後の燃費悪化が欠点でした。また、タービンが高熱になることによるトラブルも発生しました。

最新のターボの特性と欠点（デメリット）

価格の安いダウンサイジングターボが、価格の高いハイブリッド車の売れ行きに悪影響を与えています。1.0/1.3Lの小排気量ターボは、不得手な低速域のパワーが向上し、燃費もそこそことなれば、高価なHV車を購入する理由がなくなります。これが、日本での開発が遅れた理由の一つです。日本ではHV信仰が高く、ダウンサイジングターボを軽視する傾向があります。

まだまだ、ターボといえば燃費の悪いドッカンターボのイメージを持っている方も多い様子。ハイブリッド全盛の時代に今さらターボなんて、何を考えているのだろうという国産信者の方も多い。ターボということでアクセル多めにしていれば燃費は悪化します。ターボチャージャーの熱管理でタービンの焼き付きなどの恐れもあるでしょう。部品点数の多さによる故障。６気筒から４気筒にダウンサイジングしたことによる音の劣化。

これらがダウンサイジングターボの欠点となるでしょうか。ただ、排気量はダウンサイジングしていることから、ＮＡ状態での燃料消費量は確実に下がっています。キャブレターやＥＦＩに比べても直噴化による燃料消費量は下がります。ターボタイマーを装着している車は、全く無いので熱管理やオイル問題もアイドリングストップの登場により、技術的に解決しているものと思われます。

日産、トヨタでも大排気量NAエンジンが、フルラインナップされているところを見るに付け、 欧州車と比較した場合に時代遅れ感が目立つ。
写真はVWのEV車(e-up)
ハイブリッド車は確かに燃費も良いが重量増や価格、バッテリー寿命など問題点も多い。今後、価格競争力の高いダウンサイジングターボが消費者に受け入れられる状況となった場合、 さらに圧倒的な燃費効率で、アピールしていくしかないだろう。ただ、直噴エンジンは最近、VWで話題のNOxも多め出すのがやや欠点ではある。

有害物質の増加

超高圧縮の燃料直接化技術に対応した最新のターボチャージャーは、従来型ターボとは全く異なり、高度なエンジン制御技術による新世代のエンジンなのです。
Ｗｅｂ上では、従来の価値観で語られた内容が多くありますので注意が必要です。

デメリットは、直噴化により排気ガス中に有害物質であるNOx（窒素酸化物）やPM2.5などの微粒子物質が増加します。排出ガス規制へ対応するには専用の触媒装置が必要という問題が発生します。

ダウンサイジングターボ 壊れやすいのか？

オイルメンテナンスは、重要であり、少なくとも1万キロ毎か車検毎にオイル交換を行う必要があるのでしょう。壊れやすいというのは、30年前のターボ焼き付きイメージが残っているためです。

「セラミックタービン」「セラミックターボ」も軽量レスポンスアップのために採用された技術ですが、耐久性の面で壊れやすく欠点でした。現在は、採用されていません。

ダウンサイジングターボの寿命としては、ターボ寿命が先に迎えることは無くなりました。
欧州や北米など、平均20万キロ超えの超寿命車に標準採用されているダウンサイジングターボの寿命を心配する必要はありません。

ダウンサイジングターボの車種

欧州車については、ほぼ全車といって良いほど、NAエンジンは淘汰されダウンサイジングコンセプトのエンジンとなっています。小排気量ターボでもなく、2.0Lや直4以下の定義ではありません。V12気筒がV8化するなど、大排気量はダウンサイズしつつ、従来よりもハイパワー化しています。2021年の時点でもレクサスにNAエンジンが残っている点で、いかに遅れているのか理解できるでしょう。

BMWのダウンサイジング例

• 6.0ターボ、4.4Lターボ、3.0Lターボ、2.0Lターボ、1.5ターボ

国産ダウンサイジングターボ車種

• レクサス：2.0Lターボ、3.5Lターボ
• トヨタ：2.0Lターボ、1.2Lターボ、1.0Lターボ
• 日産　：3.0Lターボ、1.6Lターボ、1.3Lターボ、1.2Lターボ
• ホンダ：2.0Lターボ、1.5Lターボ
• スバル：1.8Lターボ、1.6Lターボ
• 三菱　：1.5Lターボ
• スズキ：1.4Lターボ、1.0Lターボ
• マツダ：2.5Lターボ

海外メーカーのダウンサイジング化に伴い、国産勢のラインナップも充実しつつあります。欧州同様、NAエンジンが置き換わるのは時間の問題でしょう。それは、ダウンサイジングがHVよりも低コスト高出力だからです。

ダウンサイジングターボと日本

HVに傾注し、出遅れた日本の実情を解説します。

ハイブリッド優先でターボを後回し

国産車は、ハイブリッド開発に傾注し、ダウンサイジングターボに出遅れるという事情を生みました。やっとレクサスもLSに6気筒ターボを搭載するようになりました。しかし、ハイブリッド車は6気筒3.5NAとハイブリッドの組み合わせのために、完全にパワー・トルク不足になっています。

そもそもWLTP規格という排気ガス規制は、ダウンサイジングターボが全盛のヨーロッパを中心に規定されたものです。日本よりも遥かにダウンサイジングターボ率の高く、欧州車を締め出すものでもデメリットが発生するものでもありません。高速域のアウトバーンと欧州車に完全対応した規格なのです。よって、WLTP/WLTC規格でダウンサイジングターボにデメリットが発生する論調は完全な誤りです。

ダウンサイジングターボと燃費

WLTP・WLTC規格による影響はハイブリッドが大ダメージ

むしろこの規格で悪影響を受けるのは、日本のハイブリッド車プリウスなのです。４０．８キロ／ＬなどというＪＣ０８のスペシャル燃費規格は、ＷＬＴＰにすれば現実と程遠く実態は２３キロ台です。高速域ではモーター併用効果は低く、パワー不足を補うために排気量アップするプリウス（ダウンサイジングと逆行）にとって燃費の悪化は避けられません。

ダウンサイジングターボは、気筒数と排気量を同時に減らし、大排気量ＮＡエンジンに比べてコスト的な余力が生まれています。いまやＢＭＷ７シリーズや５シリーズといったアッパーサルーンに４気筒を積む時代です。エントリーモデルからアッパーモデルまで同じエンジンを流用し、エンジンコストは大幅に下がっています。
にも関わらず販売価格は値下げ無しです。さらなる排ガス低減と燃費向上によりコストを割く事など余裕なのです。バッテリーとモーターを積むハイブリッド車の比ではありません。

ダウンサイジングターボは終焉でない理由

ダウンサイジング終焉 | 日経クロステック（xTECH） (nikkei.com)

次の主役に推す技術は、マツダをはじめとした日本勢が採用してきたものに近かった。苦渋の日本追従に映る中、日本勢は突き放しにかかる。究極のエンジン「超リーンバーン（希薄燃焼）」に挑む。

2016年の記事3本は、全てはマツダ賛美記事でした。マツダスカイアクティブX登場後、ユーザーから駄目出しされ、記事への説得力は皆無です。
日本でもダウンサイジングターボエンジンは、ハイブリッドに迫る勢いです。もはや、ハイブリッドに傾注した出遅れを挽回するかの勢いでしょう。

ダウンサイジングターボは時代遅れでない理由

全域での性能を求められれば、排気量を増やさざるをえない。理想的な燃焼のためには1気筒あたりの排気量は450～500ccがベストなことはすでに知られているので、2リッター級なら直4でも足りるが、3リッター級ならば6気筒化が自然な流れになる。つまり、6気筒化そのものの理由としてはダウンサイジングターボが時代遅れになったことと考えていい。

欧州車のターボ事情もさることながら、排気量と気筒数の考え方について、最新の実情を全く理解していないようです。本来のダウンサイジングターボの意味を理解していないのでしょう。欧州も国産も最新の大型Ｖ８エンジンのダウンサイジングとして直６エンジンの位置付けです。さらに直噴ターボを追加したダウンサイジングターボとなり、排気量ダウンに伴うパワーアップを行っています。これは、３リッター超のＮＡエンジンのダウンサイジング版なのです。

２リッターはターボで３リッターはＮＡとでも言いたい記事内容が完全な間違いです。すでにメルセデスＥクラスやＢＭＷ５シリーズ、クラウンなどのアッパーミドルセダンでも２リッター４気筒ターボが主力となり、通常走行であれば十分なパワーが得られるようになりました。従来のＶ８ＮＡ並みトルクとなっています。
これはダウンサイジングターボと多段ＡＴの結果です。多段ＡＴは、徹底的に低回転域でシフトアップするため、燃費が悪化する高回転域を使用しません。
最新の直噴４気筒２リッターターボは、１８０～３５０馬力、２５～４０キロのトルクをグレードによって使い分けることが可能です。スポーツグレードで言えば、従来の４リッターＶ８のＮＡ級のパワーに達しています。従来のドッカンターボと異なり、最新の直噴ターボの出力特性は向上し、全域の性能も３０年前の比ではありません。この当たり前の事実を知らないのでしょう。

多段ＡＴは、高速域の回転数を下げるためのものと理解していたり、３リッター６気筒ターボは存在していないかのような記述は、大手メディアに掲載すべき水準ではないようです。当然、上級グレードには６気筒、８気筒の「ターボ」版も用意されています。

ダウンサイジングターボで誤っている記事

https://newcars.jp/tech/downsizing-concept/
https://toyokeizai.net/articles/-/213620?page=3

「ダウンサイジングターボが本領を発揮するのは巡行時。

従来の２リッターＮＡエンジン搭載車との実用燃費を比べれば、高速道路を走らなくても燃費は向上しています。
最新の８速、９速、１０速ＡＴやＣＶＴにより徹底的に低回転域でシフトアップしていきます。ＮＡエンジンに比べて圧倒的に充実した低速トルクにより、２千回転程度で加速は完了し、実用速度域でも十分なダウンサイジングした燃費効果が得られます。

燃費の悪さで言えば、「２リッターＮＡ　＞　１．４ターボ」です。（一般道）
低速トルク不足により、常用回転域が３，４千回転まであっという間に回してしまうＮＡエンジンは、一般道でも燃費は悪化します。直噴ターボは、圧倒的な低速トルクで２千回転程度で加速が完了し、一般道でも威力を発揮します。

最新の直噴ターボは、最大トルクの発生回転数が1500回転を切っており、「ターボラグ」があるというような従来の価値観で語っている記事は、全て誤りです。
従来のＮＡエンジンはレスポンスが良いどころか、低速トルクがスカスカのエンジンばかりであり、結局３，４千回転までブン回す結果となり、燃費は悪化してしまいます。このNAエンジンの低速トルク・スカスカは、直噴ターボとして存在する「僅かなターボラグ」に比べれば、日常の運転において、圧倒的なストレスに繋がるものです。

これが、欧州からＮＡエンジンが一掃された理由であり、欧州でも慢性的な渋滞は発生しており、高速領域だけに効果があるわけでは無いのです。

Ｗｅｂ上のデメリットは嘘

ネットで見かけた誤った内容は以下の通りです。
https://carby.jp/car_100505/car_100520/1035005

それはダウンサイジングターボ搭載車が、カタログデータに掲載されている燃費の数値と、実際に走行した時の燃費の数値に大きな差があり、ダウンサイジングターボはユーザーが想像していた程には燃費が良くないという物です。

一定巡行に効果があり、低速のゴーストップが多い日本では効果がない。燃費が悪化するというものですが、そんな事はありません。実際、日本の渋滞路でも従来型ＮＡよりもダウンサイジングターボの方が燃費は良いです。
従来のＮＡエンジンでは３~４０００回転まで普通に回していたと思いますが、多段ＡＴや直噴ターボによる豊富な低速トルクにより、圧倒的に回さないエンジンになっているからです。最新ターボでは３０００回転以下で十分でしょう。
日本の渋滞路、一般道でもエンジンの回転数の違いは一目瞭然なのです。エンジン回転数は燃費に直結します。

現在のターボチャージャーは従来よりも性能が格段に進化し、走り出してしまえばどの速度域でも非常に力強い走行性能を発揮しますが、発進時だけは自然吸気のエンジンに比べてもたついてしまうという事実があります。

完全な誤りです。これも従来の価値観、イメージで語ってる感が濃厚で、実際は全く異なります。エンジンの性能曲線図でもターボ車のトルク特性が上です。１０００回転台で最大トルクが出てしまう直噴ターボの圧勝なのです。

ダウンサイジングターボの実燃費は、カタログ値に対して悪化するという事実は否定しません。しかし、従来の大排気量ＮＡに比べれば、良いケースがほとんどです。

• ２リッターＮＡ→１．５ターボ
• ３リッターＮＡ→２．０ターボ

ＮＡのスカスカの低速トルクによるストレスに比べれば、ほとんど感じないような直噴ターボのターボラグをデメリットとして挙げることなど笑い話です。

高回転域は不得意なのか

そもそもＮＡエンジンと比較して、高回転はトルクの落ち込みが酷いような記事があります。低回転からトルクを出し、NAエンジンに比べても加速が良く低回転で巡行速度に達するようなエンジンとミッションなのです。そもそも高回転までブン回す必要はないのです。トルクが頭打ちになる回転数では、加速感も速度感も従来のＮＡエンジンよりも実用性は高いのです。

1～1.4L程度のダウンサイジングターボでは、パワーバンドがやや狭いものの日本の法定速度内の加速感は従来のNAエンジンとは比較にならないのです。
1.5L超のダウンサイジングターボとなれば5千回転も回せはあっと言う間に法定速度を超えますので必要十分といえるでしょう。

モジュラーエンジン化の流れ

ダウンサイジングターボとモジュラーエンジンの現状

• 大排気量Ｖ８ＮＡ→Ｖ８ターボ（モジュラー外）
• Ｖ８ＮＡ→直６ターボ
• ６気筒ＮＡ→４気筒ターボ
• ４気筒ＮＡ→３気筒ターボ

欧州勢は「３，４，６気筒」のモジュラーエンジン化の流れが本線である。
６気筒が無くなるわけでも、大型SUVやサルーンが無くなるわけでもなく、６気筒ターボやＶ８ターボに対して一定の市場規模は存在するのである。

新燃費規程 WLTCがドライバビリティを左右する

JC08からWLTCへの移行でダウンサイジングターボが不利という内容ですが間違いです。ダウンサイジングターボの本拠地欧州がWLTP燃費の導入を進めたのです。低速トルクも1500回転以下でも十分トルクが出ています。多段ATの効果もあり、ターボラグなど過去の話で、素人がラグを感じるレベルではありません。
低速、高速域でも従来のターボやNAに対し、体感上も完全に上回っています。
ヤリスがWLTCでも高燃費な点だけを述べればいいだけで、その比較としてダウンサイジングターボを貶すの主張は誤りです。