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【人テク2019】プレチャンバー2態(アクティブ&パッシブ) [モータースポーツ]

F1やWEC、SUPER GTなどでさんざん話題に上がっているプレチャンバーですが、量産車の分野でもエンジンの熱効率向上を実現する手段のひとつとして開発が続けられています。

『人とくるまのテクノロジー展2019横浜』では、タイプの異なるプレチャンバーが展示されていたので、お知らせしておきます。

下の写真はマーレ・パワートレーン(Mahle Powertrain)の例で、λ1.6以上のウルトラリーン(超希薄)燃焼を実現するための手段として展示。

青く着色された部分がプレチャンバー(副室)です。黒く見える部分がメインチャンバー(主室)で、直噴インジェクターによって、ここに極めてリーンな混合気を形成します。このままでは混合気が薄すぎて着火しないので、プレチャンバーの出番というわけです。

プレチャンバーで着火に必要な混合気を形成し、点火プラグで着火すると、噴孔から火炎が勢いよく噴きだし、リーンな混合気を一気に燃焼させる仕組み。

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ジェット噴流が噴き出す噴孔部分のアップです。

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マーレは、「マーレ・ジェット・イグニッション(MJI)」と名づけています。

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AVLもプレチャンバーを展示していました。

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こちらはインジェクターを1本しか使っていません。

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金色の部品に点火プラグがねじ込んであり、先端にプレチャンバーが形成されています。マーレのMJIとは異なり、こちらはストイキ(理論空燃比)での燃焼を考えています(NOxの処理など、エミッションの問題があるので……)。ジェット噴流による急速燃焼により、効率向上を狙う考えです。

燃料はタンブルに載せるようにして噴射。主室で形成された混合気は、圧縮行程で噴孔を通じてプレチャンバー内に押し込まれます。

プレチャンバー内にインジェクターを設け、この中で独自に混合気を形成するMJIのようなタイプを「アクティブ・プレチャンバー」、主室内で形成した混合気を副室に押し込むタイプを「パッシブ・プレチャンバー」と呼びます。

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「特許申請中」なので、プレチャンバーの「断面はお見せできない」とのことでした。点火プラグまわりの熱をどうやってシリンダーヘッドに逃がすかが課題だそう。

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タイプは同じでも、開発する会社によって仕様は異なります。他社の例は『MOTOR FAN illustrated - モーターファンイラストレーテッド - Vol.150 (モーターファン別冊)』で紹介していますので、気になる方はぜひ。

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