予混合圧縮着火ガソリン機関の可能性

摘要

一切の制約を外してエンジン燃焼としての理想を考えると，まずNO{sub}x排出を抑えるには空間的に生じる温度勾配を極力低減することが有効で，火炎伝播や拡散燃焼という形態は望ましくない。 PM排出を無くすには，空気と燃料のミキシングをミクロ的に均質化する必要があり，拡散燃焼は否定される。 燃費向上には高圧縮比化と混合気希薄化が効果的だが，火炎伝播ではノッキングの問題と，ある程度以上の希薄混合気では火炎が伝播しなくなる問題がある。 これらを満たす燃焼方式は予混合圧縮着火(HCCI)にほかならない。 一方，自動車本来の運動性能に対する欲求を満たすためには，高出力であることが求められ，空気の利用率から考えて火花点火(SI)による火炎伝播が望ましい。以上のような背景から，ガソリンエンジンの持つ高出力時性を保ちながら，低燃費，低排気エミッションを高レベルで実現する方式について研究を進めている。 本稿では，低回転低負荷ではHCCIに，高回転高負荷ではSIに切り替える燃焼方式について検討を行った。