圧縮比のすすめ2 マツダディーゼルは…

スカイアクティブD メカニズムのすすめ
マツダ公式HPより
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こんなショッキングな映像を発見しました!

前回の圧縮比についてはガソリンエンジンでしたが

今回はディーゼルエンジンの圧縮比について解説です

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そもそもディーゼルエンジンとは

ディーゼルエンジンは軽油を使って動力を得るエンジンです

詳しくは過去記事で確認ください

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マツダディーゼルのスス問題

ディーゼルエンジンの最大の欠点、それは「スス(黒煙)」が多く出ることです

それを無くすために色々と開発が進み少なくなってきましたが

今度は窒素酸化物(NOx)が問題になってきました

この時の排ガス「ススが多い⇔NOxが多い」の性格を決めるのが圧縮比となっています

マツダ低圧縮→スス多い(NOx少ない)
他社の高圧縮→NOx多い(スス少ない)

何故そうなるかと互いのメリットデメリットを解説していきます

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高圧縮比のメリットとデメリット

高圧縮すると圧縮空気の温度が上がり、燃料噴射後の燃焼温度も上がります

そうすると燃料が確実に燃焼し不完全燃焼の賜物であるススが減ります

その反面、空気中の酸素と窒素も燃焼し窒素酸化物も多くなります

それを無害な窒素と水に変えるために「尿素」を噴射し解決しています

尿素についてはコノ記事を参考にしてください

メリット
①圧縮温度が高いので始動性が良い
②燃焼温度も高くなるのでススが少ない
③トルクが大きくなり燃費も上がる

デメリット
①温度が高いので窒素酸化物が多く出る
②窒素酸化物を減らすのに尿素が必要
③結果、コストがかかる

窒素酸化物を減らすシステムとしてEGRも併用しています

※最近のトラックバスは小排気量・高ブーストで実質高い圧縮比で運用される傾向

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低圧縮のメリットとデメリット

マツダ式低圧縮ディーゼルは逆にススが多くなります

ススは燃えカスなのでもう一度燃焼させれば無害になります

窒素酸化物とは違いDPFを使い消耗品なしで対応できます
(実際はススが予定より多くて問題になっているのですが…)

メリット
①燃焼温度が低く窒素酸化物が少ない
②尿素が不要(少量)
③結果、コストで有利

デメリット
①始動性が悪い
②ススが多くEGRや吸気口に付着する
③燃費が悪い

燃費は五十歩百歩のところが有りますが、ススの付着は致命的なところが有りますね

最初の動画の様になる可能性が有ります。

海外の様に一度運転すると数十キロ走るのは当たり前の地域では問題になりにくいですが

日本の様に暖機終了前にエンジンを止める使い方ではデメリットが大きくなります

なぜ始動性が変わる?

圧縮した空気の温度で燃焼させる軽油は圧縮熱が280℃前後無いと燃焼しません

エンジンが暖まっているときは問題無いですが、冷えていると点火温度に達せず

始動できない状態になります。

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解説動画

この辺りを説明してくれている動画がありますので、こちらも参考にしてください

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まとめ

  • 高圧縮比と低圧縮比では窒素酸化物とススの量が変わってくる
  • 最近の流行りは高圧縮で窒素酸化物を尿素で浄化する方法
  • 低圧縮比は海外では問題になりにくい。日本の使い方が特殊なのが原因

このようにディーゼルの世界でも圧縮比は車の性格を決める大事な要素です

また、ディーゼル車を買う時は使い方にも注意が必要です

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