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2015年10月31日 (土)

スカイアクティブ・ディーゼル

 NOxを触媒や尿素で低減させるのではなく、燃焼で低減させるには燃焼温度を下げる必要がある。つまり、ピストンの上死点で燃焼させると燃焼温度が高くなるので、上死点後の下降時に燃焼させなければならばい。

 上死点で燃焼させるとディーゼルが良く燃える代わりにNOxとススの発生量が増え、上死点後で燃焼させるとディーゼルが良く燃えない代わりにNOxとススの発生量が減るからだ。この問題を解決したのが、マツダのスカイアクティブである。

 マツダは通常20程度のディーゼルエンジンの圧縮比を、ガソリンエンジン並の14.0まで下げることに成功した。圧縮比を下げれば、上死点における圧縮温度や圧力も低くなり、上死点で燃料させてもNOxxやススの発生量は少なくて済むのである。そのため燃費は良くなり、低圧縮なので、ピストン、シリンダブロック、クランクシャフト等を軽量化することも可能となって機械抵抗が低減し、更に燃費が良くなるという好循環となった。マツダは尿素を使わずに、排気ガスをクリーン化したのである。

 どうして低圧縮化が達成されたかというと、燃料噴射装置とエンジン制御の高度化によるところが大きい。低圧縮で一番問題になるのは低温時の始動性なのだが、1燃焼あたり9回も噴射ができる燃料噴射装置ときめ細かい制御で低温始動性を改善させたのだ。

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