ハイブリッドカーに使われているガソリンエンジンも量産では41％あたりが限界。50％の最大熱効率はエンジニアの夢の実現
日産自動車が、次世代「e-POWER」発電専用エンジンで世界最高レベルの熱効率50％を実現 という記者発表を行ないました。
その内容はこちらの映像やニュースリリースにて公開されているわけですが、非常に大雑把にまとめると次のような流れとなっております。
現時点での量産エンジンでは最大熱効率40％程度が限界→
その理由はエンジンがトランスミッションを介してダイレクトにタイヤを回す仕組みの限りフレキシビリティが求められるため→
エンジンを発電専用に特化させることで完全定点運転が可能になり、熱効率を飛躍的に向上させる可能性が高まる→
新開発した燃焼コンセプト「STARC」（Strong Tumble and Appropriately stretched Robust ignition Channel）は筒内ガス流動（シリンダー内に吸入した混合気の流れ）や点火を強化し、より希釈された混合気を高圧縮比で確実に燃焼させることによって熱効率を向上させるという考え方→
STARC燃焼にEGRを併用する場合で、最大熱効率は43％まで向上→
リーン燃焼を採用すると最大熱効率は46％まで改善できる→
ここまでは多気筒エンジンにて確認済み（量産につながるレベル）→
そこに排熱回収を組み合わせることで最大熱効率48％を達成できる→
さらにe-POWERの発電専用エンジンとして特化させることで高効率ゾーンをキープできる完全定点運転が可能になり、最大熱効率50％を達成できる→
e-POWERのエンジンが最大熱効率50％に達すると、LCA視点でBEVと同等レベルのCO2排出量になる
といったもの。
ちなみに、想定しているリーン燃焼については空気過剰率λ＝2以上を想定しているそう。直噴とλ2のリーンバーンを実現したSUBARU CB18エンジンの最大熱効率が40％を超えている程度ですから、単にリーンバーンによって数字を上げているのではなく、STARC燃焼にリーンバーンを組み合わせることに意味があるといったところでしょうか。
というわけで、量産エンジン技術としては現時点で究極といえる発表でありました。とはいえ、日産自動車としては最終的にはBEVに賭けているというニュアンスもあり、この熱効率50％のエンジンを使ったe-POWER（シリーズハイブリッド）はつなぎの技術という印象も受けましたが、さて？
それにしても気になるのは実験機器の画像が公開されている点。コロナ禍でなければ取材の機会も可能という発言が記者発表では出ていただけに、ぜひとも取材したいものですが、大手メディアに限定されてコラムニスト風情では入り込めないミライは確実に想像できるのでした（汗）
そして個人的にはSTARC燃焼を実現するためのデバイスについて、ほとんど触れられていないように思えたのが気になるところ。吸気の入れ方で作るのか、ピストン冠面形状で作るのか、まったく不明ですが、そのあたりの合わせ技であろうとは想像しているのですが……。
-----------------
精進します。
日産自動車が、次世代「e-POWER」発電専用エンジンで世界最高レベルの熱効率50％を実現 という記者発表を行ないました。
その内容はこちらの映像やニュースリリースにて公開されているわけですが、非常に大雑把にまとめると次のような流れとなっております。
現時点での量産エンジンでは最大熱効率40％程度が限界→
その理由はエンジンがトランスミッションを介してダイレクトにタイヤを回す仕組みの限りフレキシビリティが求められるため→
エンジンを発電専用に特化させることで完全定点運転が可能になり、熱効率を飛躍的に向上させる可能性が高まる→
新開発した燃焼コンセプト「STARC」（Strong Tumble and Appropriately stretched Robust ignition Channel）は筒内ガス流動（シリンダー内に吸入した混合気の流れ）や点火を強化し、より希釈された混合気を高圧縮比で確実に燃焼させることによって熱効率を向上させるという考え方→
STARC燃焼にEGRを併用する場合で、最大熱効率は43％まで向上→
リーン燃焼を採用すると最大熱効率は46％まで改善できる→
ここまでは多気筒エンジンにて確認済み（量産につながるレベル）→
そこに排熱回収を組み合わせることで最大熱効率48％を達成できる→
さらにe-POWERの発電専用エンジンとして特化させることで高効率ゾーンをキープできる完全定点運転が可能になり、最大熱効率50％を達成できる→
e-POWERのエンジンが最大熱効率50％に達すると、LCA視点でBEVと同等レベルのCO2排出量になる
といったもの。
ちなみに、想定しているリーン燃焼については空気過剰率λ＝2以上を想定しているそう。直噴とλ2のリーンバーンを実現したSUBARU CB18エンジンの最大熱効率が40％を超えている程度ですから、単にリーンバーンによって数字を上げているのではなく、STARC燃焼にリーンバーンを組み合わせることに意味があるといったところでしょうか。
というわけで、量産エンジン技術としては現時点で究極といえる発表でありました。とはいえ、日産自動車としては最終的にはBEVに賭けているというニュアンスもあり、この熱効率50％のエンジンを使ったe-POWER（シリーズハイブリッド）はつなぎの技術という印象も受けましたが、さて？
それにしても気になるのは実験機器の画像が公開されている点。コロナ禍でなければ取材の機会も可能という発言が記者発表では出ていただけに、ぜひとも取材したいものですが、大手メディアに限定されてコラムニスト風情では入り込めないミライは確実に想像できるのでした（汗）
そして個人的にはSTARC燃焼を実現するためのデバイスについて、ほとんど触れられていないように思えたのが気になるところ。吸気の入れ方で作るのか、ピストン冠面形状で作るのか、まったく不明ですが、そのあたりの合わせ技であろうとは想像しているのですが……。
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精進します。
