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2011年7月16日 (土)

エンジンの点火用スパークプラグにレーザー光が、替われるか

レーザー光が発明されて以来エンジンの混合気着火用にレーザー光が使用出来ないかと幾度となく研究されてきた。
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               (自然科学研究機構 HPより転載)

ここに来て自然科学研究機構・分子科学研究所・日本自動車部品総合研究所・豊田中央研究所・デンソーなどの共同研究でほぼ実用化の目途が付いた。

レーザー発生装置はなかなか小型が出来ず実用化出来なかった。
又、混合ガスの着火条件が掴めないでいた。
ここに来て半導体製造技術の向上によりマイクロチップレーザーとして出力・発振速度共に現状エンジンに組み込み対応可能な寸法にまとめられるまでになった。
寸法的には現在の点火プラグと同等の形状で且つレーザービームを3本発射出来る。
そして燃焼ガスに着火し易い極短パルスのナノ秒領域でもメガワット出力が出せるようになったからだ。

将来、レーザー着火は着火位置を自由に設定出来る事と成るであろう。
旧来点火プラグでは放電電極位置からの着火に限られていたが、レーザー光ならば最適な空間位置へ着火する事が出来るように成る。

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これは燃費向上目的の希薄燃焼法などにおいて最適着火位置を設定出来る大いなるメリットである。
今後の更なる発展に期待したい。

さて、自動車は燃費低減を目指して「ハイブリット化」「電気自動車化」に進んでいるがそれだけで良い物か、まだまだ内燃機その物の改善の余地は残っていると思う。

最近好感触を得ているマツダ社の次世代技術「スカイアクティブ」エンジンについてちょっぴり紹介したい。

純粋にエンジンの技術改良のみで10・15モード燃費30.0km/L、JC08モード燃費25.0km/Lを達成したそうだ。
ポイントは
① 圧縮比を高め排出ガスの一部を冷やして燃焼室に再び戻し、ノッキングを抑制する「クールドEGR(排気再循環)」を採用。
② 筒内冷却効果を高めてノッキングを効果的に抑える新開発の「マルチホールインジェクター」を採用。
③ 燃焼期間を短縮し、冷却損失を抑える「キャビティ付きピストン」の採用。
④ 可変バルブタイミング機構などで低回転高負荷領域での燃費改善に成功している。

とのことだ、一方

Hondaは、家庭用ガスエンジンコージェネレーションユニットに組み込むガスエンジンで「吸気行程と膨張行程のストローク長が異なる」高膨張比化によって熱効率を高めることで燃費性能を飛躍的に向上した。
排気量  吸気行程容積:110cm3/排気行程容積:163cm3
複リンク式高膨張比エンジンと呼んでいる。
このエンジンによるバイクの早々の登場も期待したい。

本当にまだまだ改善出来る項目は有るものだ、問題意識の持ち方・視点を考えていただきたい。

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質問 1、電気自動車N社製/バッテリー容量27Kw 週一回・月4回フル充電すると費用はいかほどか ? (電気代は22円/Kwh)

 答え 27 x 4 x 22=108 Kw x 22円 =2376円ナリ

      
質問 2 一般家庭の平均的月間電力消費量はどれ程か ?

         答え 300Kwh

 
電気自動車に皆が変えると電気使用量は30%以上増える、これは省エネになるのか ?
どこで・どんな方法でこの増量分電気を発電するのか ?

エネルギーのサプライチェーンを急速に変える事は本当に影響が大きい。

TRIZ の技術をふんだんに含んだ 問題解決手法・アイデア出し・新商品開発に効果的な手法 「アミダ メソッド」 一部公開しています。

覗いてみてください。  http://gah03167.g.dgdg.jp/p003tejun.html   制作 /夢少年  

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