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2015年8月26日 (水)

希薄燃焼

 第3のエコカーの主要技術の1つ、希薄燃焼とは、如何に薄い混合気を燃やすかということだ。リーンバーンとも呼ばれ、理論空燃比より薄い混合気を燃焼させることである。

 ガソリンと空気の混合気において、過不足なく反応する状態が理論空燃比で、ガソリン1gの燃焼には空気が14.7g必要であある。そのため、ガソリンエンジンの理論空燃比は14.7となり、化学反応における量的関係に関する理論という意味のストイキメトリー(stoichiometry)の略から、ストイキとも言う。

 ストイキよりも薄い状態がリーンバーン、濃い状態がリッチバーンで、リーンバーンは経済空燃比、リッチバーンは出力空燃比である。通常よりも多くの空気を入れ、薄い混合気にすると吸入抵抗(ポンピングロス)が少なくなり、燃費が良くなるのである。つまり、薄い混合気でパワーが出ない分、スロットルをよい大きく開けるため吸入抵抗が減るのである。

 しかし、混合気を薄くすると燃えにくくなる。そのため、圧縮比を高めるのだが、圧縮比を高めると燃焼室内に燃料が均一に行き渡らないので、異常燃焼(ノッキング)が起きやすくなり、またロングストロークになるのでシリンダとピストンのフリクションロスが大きなるというデメリットが発生する。これらのデメリットを克服しないと、希薄燃焼は実現出来ないのである。

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