HCCIとは

 

HCCI予混合圧縮着火)とは


予め空気とガソリンを均等に混じり合わせた混合気を吸入し、
圧縮による温度上昇で自己着火・燃焼するものです。

 ● HCCI = Homogeneous-Charge Compression Ignition


通常のガソリンエンジンと同様に、混合気を吸入し圧縮・爆発・排気するといった工程は同じですが、決定的に異なるのは

 ● 従来  ⇨ スパークプラグによる火花で着火
 ● HCCI  ⇨ 圧縮による温度上昇で自然着火(自己着火)

となります。

また、ディーゼルと比較すると自己着火する点は同じですが、

 ● ディーゼル  ⇨ 空気を吸入し圧縮工程完了直後に軽油を燃焼室に噴射し混合
 ● HCCI     ⇨ 予め空気とガソリンを混合したものを吸入

といった点が異なります。

スポンサーリンク
 

HCCIの目的

HCCIで行おうとしていることは、
「大量の空気を含んだ薄い混合気を完全燃焼させる」

ことで、

その結果、
 ● ディーゼルのような【良好な燃費】
 ● ガソリンエンジンのような【クリーンな排気ガス】

の両立を目指しています。


そしてHCCIは、
3つの過程(予混合・リーンバーン・自己着火)を経て有効な効果を発揮します。
 

①予混合

予め混ぜ合わせた均一な混合気が燃焼されるため、
PM(スス)がほとんど出ません。

そのため、ディーゼルの場合に必要となる高額なPM後処理装置が不要となります。
 

②リーンバーン

非常に薄い混合気を燃焼する超リーンバーンは、

◆大量の空気を吸入する必要からスロットル・バルブの開度が大きくなり、
 吸気抵抗(ポンピングロス)が低下します

◆薄い混合気で発熱量が少ないながら、熱膨張率が高い空気の密度が高いため
 燃焼時の圧力が大きく結果、熱効率が良好です

このことから、燃費の改善効果があります。

また、
発熱量が小さい薄い混合気を、均一な状態で点火するので
燃焼温度が低くNOx(窒素酸化物)の発生がほとんどありません。
 

③自己着火

リーンバーンには前記したような大きな利点がありますが、
非常に薄い混合気に従来のスパークプラグによる一点着火では火炎が全体にうまく燃え広がることができず燃焼が安定しません。

HCCIは予め均一に混合された混合気を圧縮・高温による自己着火とするため、
混合気全体からの多点点火・急速燃焼となることから完全燃焼となり熱効率が高くなります。 

以上の結果、
 ● 良好な燃費はCO₂の削減
 ● クリーンな排気ガスは高価なNOxとPMの除去装置が不要(コストの削減

となってきます。

ページ 実用化の課題」「どんな用途に向いているか」

スポンサーリンク

直列6気筒エンジン復活の鍵はダウンサイジングの流れ
レンジエクステンダーEVは低炭素社会の大本命かもしれない

Pocket
LINEで送る