CVCC

CVCCとは

CVCC（シーブイシーシー、Compound Vortex Controlled Combustion）は、1972年に本田技研工業によって発表された画期的な低公害エンジン技術です。「複合渦流調速燃焼方式」と訳され、排気ガス中の有害物質を大幅に削減することを可能にしました。特に、当時世界で最も厳しいとされた米国のマスキー法における排出ガス規制を、自動車メーカーとして初めて、排気ガス後処理装置である触媒を用いることなくクリアしたことで、世界的な注目を集めました。

開発の背景と経緯

CVCCエンジンの開発は、1960年代後半に始まる環境問題への危機意識がきっかけでした。1966年、日本自動車工業会の米国視察に参加したホンダの技術者は、現地で進められていた排ガス規制の研究状況を目の当たりにし、大気汚染対策の必要性を痛感しました。この経験から、かねてより大気汚染研究の重要性を訴えていた社内メンバーと共に、当時の本田技術研究所社長である杉浦英男氏に専門研究室の設置を強く要望。これが認められ、「大気汚染対策研究室」、通称「AP研」が発足しました。

創業者の本田宗一郎氏は、既存のレシプロエンジンを改良する手法で排ガス規制に対応できる技術の開発を求めました。特に、一酸化炭素（CO）、炭化水素（HC）、窒素酸化物（NOx）という主要な有害物質を同時に削減するには、燃焼を希薄な混合気で行う「希薄燃焼（リーンバーン）」が不可欠であると考えていました。彼は東京大学教授の浅沼強氏の指導を受けながら研究を進め、その過程で「副燃焼室式」の採用というアイデアが検討されます。まずは自社製副室式ディーゼルエンジンをガソリンエンジンに改造して基礎データを取得し、その後、市販車であるN600のエンジンを単気筒に改造した実験用エンジンへと開発は移行しました。当時は実験に使える水冷エンジンがホンダ社内になかったため、他社製のエンジンを利用して研究が進められた時期もありました。

開発成功は1971年2月に公表されましたが、この段階ではまだ燃料供給方式などの詳細が固まっていない状態でした。特許申請も進行途上であり、「CVCC」という略称も、技術構造が容易に推測されないように配慮して決定されたと言われています。実用化にあたっては、マスキー法に適合させるためには、シビックへ搭載するエンジンとして排気量2.0リッタークラスの性能が必要であることが判明し、開発はさらに急ピッチで進められました。

技術的な特徴

CVCCエンジンの最大の特徴は、その独自の燃焼室構造にあります。一つのシリンダー内に、主に希薄な混合気を燃焼させる「主燃焼室」と、着火のための「種火」を生成する「副燃焼室」という二つの燃焼室を持っています。副燃焼室には専用の吸気バルブとインテークマニホールド、そして専用のキャブレターを通じて、主燃焼室よりも燃料の濃い混合気が供給されます。この副燃焼室で点火プラグにより混合気が着火され、燃焼火炎が「トーチ孔」と呼ばれる細い穴を通して主燃焼室へと噴き出します。この火炎が、主燃焼室に充填された希薄な混合気に引火し、安定した燃焼を促す仕組みです。この二段階燃焼プロセスにより、燃焼温度の上昇が抑えられ、有害物質であるNOxの生成が抑制されると同時に、HCやCOの排出量も低減されました。

この副室式燃焼室の考え方は、燃料供給や着火方法に違いはあるものの、ディーゼルエンジンで古くから用いられていた予燃焼室式や渦流室式といった技術の応用と言えます。実際、旧ソ連で発表されていた副室式エンジンに関する技術論文も参考にされたとされています。

当時の排気ガス対策技術は、エンジン本体の改良によって有害成分を減らす「前処理」と、排出ガスを触媒などで浄化する「後処理」に大別されました。ホンダはCVCCという前処理方式を選択しました。これは、当時の触媒技術がまだ未熟で、酸化触媒には二次空気の供給が必要であったり、経年劣化により性能が低下し、触媒内部のペレットを定期的に交換する必要があるなど、多くの課題を抱えていたためです。触媒を使用しなかったため、有鉛ガソリンの使用も可能であったことも、当時の市場ではメリットとなり得ました。最終的に、この画期的な技術は1972年10月に正式発表されました。

歴史的評価と影響

CVCCエンジンは、当時世界で最も厳しい水準にあったマスキー法の排出ガス規制値を世界で初めてクリアしたエンジンとして、自動車技術史における重要な位置を占めています。その功績は広く認められ、「CIVIC CVCC」は米国自動車技術者協会（SAE）の機関誌で、20世紀優秀技術車における1970年代の優秀技術車に選ばれました。また、日本の社団法人自動車技術会による「日本の自動車技術180選」においても、「マスキー法を後処理なしでクリアできる最初のエンジン」として選定されています。さらに、2007年には日本機械学会が創立110周年を記念して制定した機械遺産の一つに、「日本の排出ガス低減技術を世界のトップに引上げた歴史的な機械」として認定されました。

開発成功の報を聞いた創業者の本田宗一郎氏は、大幅な売上増が見込めると大いに喜びましたが、開発チームのメンバーから「これは売上のためではなく、少しでも空気をきれいにするために開発したものです」という主張を聞き、深く反省したという逸話も残っています。これは、ホンダが単なる商売ではなく、技術を通じて社会貢献を目指す企業文化を持っていたことを示すエピソードと言えます。

その後の展開

CVCCエンジンは1973年12月、ホンダの主力コンパクトカーであるシビックに初めて搭載されて市場に投入されました。その後、アコードやプレリュードなど、1970年代から1980年代にかけて生産されたホンダ車の多くの車種に採用され、低公害性能で市場をリードしました。派生技術として、燃焼室形状やシステムを改良したCVCC-IIや、超ロングストロークを採用したCOMBAXエンジンなども開発されました。

しかし、CVCCの優位性は永続するものではありませんでした。触媒技術が飛躍的に進歩し、エンジン本体の燃焼解析技術も向上したことで、CVCC以外の一般的なエンジンでも触媒を用いた後処理によって厳格な排ガス規制をクリアすることが可能になりました。ホンダからCVCCの技術供与を受け、研究や試験的な販売を行っていたトヨタ（TTC-Vとして）などのメーカーも、触媒方式へと移行していきました。世界的な主流が触媒を用いた方式になったことに伴い、CVCCは次第にその役割を終えていきます。ホンダ自身も、より厳しい排ガス規制に対応するためCVCCに触媒を追加するようになり、最終的にはCVCC方式の採用を停止しました。世界を変えるほどのブレークスルーとして登場したCVCCですが、その後の技術進化の中で一時代の技術として歴史に名を刻むこととなりました。

主な搭載車種は、初代・2代目シビック、初代・2代目アコード、初代・2代目プレリュード、初代シティ、クイント、クイントインテグラなど多岐に渡ります。

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