图1:利用汽油发动机的燃烧技术提高燃效、减少尾气排放。
“到2025年,汽车的CO2(二氧化碳)排放量将比2012年减少一半”。作为面向2025年的环保措施的一环,电装副社长宫木正彦在2016年6月16日介绍了提高汽车环保性能的技术。其中,面向内燃机的技术主要有“改善燃烧”、“提高尾气净化性能”和“增加能源再生”。
改善发动机燃烧的重点在于有效利用燃烧能。为此,电装通过使燃料的分布更均匀、使液滴微粒化,减少了燃料的燃烧残余(图1,2)。此举应该是为了实现超稀薄燃烧以提高热效率。燃料稀薄化之后,点火会变得困难,因此电装正在研究多点同时点火等各种点火技术。
提高尾气净化性能方面,电装将采取控制流经催化剂的尾气速度、控制催化剂温度的措施。尾气在流经筒形的催化剂时,因为在不同部位的滞留时间不同,所以净化程度参差不齐。为此,电装将研究通过改进催化剂的结构控制尾气速度,换取净化所需滞留时间的方法。另外,在发动机刚刚启动温度较低时,催化剂没有活性,无法处理PM(可吸入颗粒物)、NOx(氮氧化物)等有害物质。该公司希望通过使催化剂保持适宜的温度, 提高净化性能。例如采用在低温时利用电池的电能加热催化剂等方法。
能源再生方面,宫木介绍了活用发动机发热的技术(图3)。具体来说,就是利用尾气带动涡轮发电,使用热电转换设备,将流经催化剂之后的尾气中的热能转化成电能。除此之外,该公司还在研究将发动机的热能储存在蓄热设备中,在下次起动时用来加快发动机的预热速度。
图2:开发环保技术的路线图。
图3:发动机热量回收设备的概略图。在靠近发动机的位置设置蓄热设备,在低温时对发动机和辅机类进行预热(图中左侧的发动机中央部),或是利用发电设备将热能转换成电能。
按照设想,这些技术将在2025年左右实现,但宫木表示:“燃烧技术的开发已经完成了8~9成左右”。另一方面,尾气净化技术已实验成功,利用尾气再生热能的技术尚处于理论研究阶段。该公司将通过开发以上技术,“力争使汽油发动机的热效率达到50%,柴油发动机达到55%左右”(宫木)。(记者:佐藤雅哉)
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