水素エンジンに革新、驚異の熱効率54%

1 : 2020/09/25(金) 13:38:59.86 ID:jI62lkt60

水素エンジンに革新、驚異の熱効率54% 続けマツダ・ロータリー

 再び脚光を浴び始めた水素エンジン――。技術面で最大の課題が、過早着火(バックファイア)†と冷却損失である。同時に解決する手段はあるのか。

 有力な手段と考えるのが、ディーゼルエンジンのような水素噴流火炎の拡散燃焼だ。水素ガスを予混合しないで筒内に高圧直噴し、圧縮自着火させる。あるいは、水素ガスを噴射しながら点火プラグで火を付けるなど、燃焼火炎が燃焼室や気筒壁面にできるだけ衝突しないようにすることが重要になる。

 技術的な難度は高いが、研究は盛んだ。熱効率40%くらいでよければ前回紹介した独Bosch(ボッシュ)の予混合過給リーンバーンコンセプトで十分だが、それ以上を狙うのであれば拡散燃焼を本気で検討する必要があると思う。

 最近の拡散燃焼の研究例で驚異的なのが、産業技術総合研究所が主体となり、川崎重工業らと確立した大型商用水素エンジンの新しい燃焼方式「PCC(Plume Ignition and Combustion Concept:過濃混合気点火)燃焼」である。高出力・高熱効率・低窒素酸化物(NOx)を実現する。内閣府の総合科学技術・イノベーション会議(CSTI)が主導した戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)の1つである「エネルギーキャリア」で実施された。

https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00878/072500011/

2 : 2020/09/25(金) 13:39:14.41 ID:jI62lkt60

 NOx低減には、噴射と点火間隔の最適制御とEGR(排ガス再循環)で対応している。EGRを増やすと燃焼温度が下がり、NOxが減る方向。加えて、予混合ではないためにバックファイアが生じにくい。研究段階ではあるが、最大正味熱効率で54%、NOx排出量で20ppmに達した。これはすごいことである。ぜひ実用化にこぎ着けてほしい。
3 : 2020/09/25(金) 13:40:19.63 ID:QY8Y4vQR0
ヒーターで車内が暖まらない
4 : 2020/09/25(金) 13:41:15.01 ID:+o0csXAG0
マツダかぁ、、、
6 : 2020/09/25(金) 13:43:34.28 ID:BcY0MWSL0
直噴ターボは下痢のようなバックファイア起こしてないかね、メルセデスやBMWのスポーツモデルでよく聞くけど
27 : 2020/09/25(金) 14:12:05.58 ID:iCZR6gGD0
>>6
ばーか
バブリングシステムのアフターファイヤーだ
なーにがバックファイヤーだよ
34 : 2020/09/25(金) 14:22:27.30 ID:QLZEG9XO0
>>6
最近の欧州車のアクセルオフでパリパリいう音はバックファイアじゃなくバブリングっていう演出。
だからNAでもランボルギーニとかパリパリいってる。
7 : 2020/09/25(金) 13:43:54.03 ID:16OP4CsS0
排熱をエネルギーに変える技術が解決されなきゃどうにもならんだろ
14 : 2020/09/25(金) 14:00:41.28 ID:fFANe8Q40
>>7
一時期スターリングエンジンが候補となったが変換出力と重量が問題となり見送られたよ
9 : 2020/09/25(金) 13:44:57.88 ID:bnPr4Bcp0
水素エンジンと言えばマツダ
40年も研究して他に出し抜かれたならマジ笑えるわ
10 : 2020/09/25(金) 13:49:47.38 ID:2XGFCh8r0
水素タンクが一番難しいんだよなー
11 : 2020/09/25(金) 13:51:42.56 ID:+fUM+kJK0
脆化をどう防ぐかがキモやな
17 : 2020/09/25(金) 14:03:25.07 ID:iS/PACBJ0
>>11
10万キロでオーバーホールです。
あっそれは普通のロータリーでも同じか!

ってレスするとロータリー厨がワーワー反論してくるだろうけど。

12 : 2020/09/25(金) 13:56:38.91 ID:6KK6gXlF0
でもテスラが1番ですから~~www
13 : 2020/09/25(金) 13:59:22.35 ID:8xDA5Rv10
スカXが散々だったしなぁ
15 : 2020/09/25(金) 14:01:57.28 ID:CTNPodB80
分子自体かなり小さいからタンクや補給装置が結構ややこしくなるんじゃなかったっけ。
18 : 2020/09/25(金) 14:03:26.30 ID:UBVxHOGF0
価格をガソリン車と同じぐらいまでにする。
水素燃料がガソリンより安いまたは燃費が良い。
スタンドが増える。
取扱店が増える。

これらクリアしないとダメだろうな。

19 : 2020/09/25(金) 14:04:32.81 ID:dFxrXlnB0
とりあえずルマンに出てみよう
21 : 2020/09/25(金) 14:05:35.45 ID:XUdwYUNS0
水素脆性ってのは聞いたことあるが、どうやって解決したんだ。
23 : 2020/09/25(金) 14:09:14.67 ID:SZ3QxqpQ0
スタンドが水素大爆発するんでそw
24 : 2020/09/25(金) 14:10:44.91 ID:n6fdzUZT0
驚異の、言われても従来がどんなもんか知らんし
25 : 2020/09/25(金) 14:10:45.54 ID:fFANe8Q40
水素エネルギー関連は、大政ガスが面白かった。でもエネルギー密度が低くて
プロパンガスと混合させてタクシーを走られていたな。
九州の会社が水素+水によるエンジン開発で改造した日産ミニバンを車検取って
公道試験まで行きついたが、既存車メーカーから総すかん喰らっていたのが印象的だったな。当然、石油メジャーを恐れてね。
熱効率がどうこうとか関係なく実用化に近い技術でも、現実の経済構造(特にエネルギー)
を脅かす発明は見て見ぬふり、無視によって無き物にされる。
31 : 2020/09/25(金) 14:21:50.82 ID:yFYUa2zH0
内燃機だと構造上大気を吸わせることになって、結果NOxから逃れられない
そもそもあれだけ振動があるということは余分な仕事をしてるということ
やっぱり燃料電池のほうがいいんじゃないか?
32 : 2020/09/25(金) 14:22:00.41 ID:rET6tlCc0
>20
水素を使った燃料電池は太陽光発電ととても相性がいい。
最初に水だけ入れておけば、昼間の余剰電力で、
水を電気分解で水素と酸素に。
夜間は逆に水素と酸素を結合させることで発電できる。
水素の供給が要らない正に電池そのもの。

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